磷矿石直接生产水泥和磷酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种磷矿石直接生产水泥和磷酸的方法，属于磷酸和水泥生产技术领域。本发明专利技术的方法由旋转窑生产磷酸的工艺及将生产磷酸后的炉料通过换热器回收废热后与石膏调凝剂进行配料，再经球磨设备处理后制成水泥的工艺结合而成。本发明专利技术配料烘干工序中的原料是以磷矿石、硅石、煤粉、铝矾土按ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］摩尔比为０．６混合；脱水后的球料进入旋转窑在１５６０℃煅烧，球料在窑内停留时间为２小时，煅烧过程中引入炉窑内的燃料为煤粉，球料粘接剂为粘土。本发明专利技术与现有技术相比，具有水泥生产成本低，解决了磷酸生产的废渣、废水、废气排放问题，提高了现有旋窑水泥装置的设备利用率和效益，能同时生产出磷酸和水泥等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于磷酸和水泥生产

技术介绍
磷酸的生产工艺已有多种。其中，美国Occidental Reseajc corp oration(ORC)提出采用KPA法即回转窑生产磷酸的方法(见磷酸资料汇编，总第22期，24～39页)，并进行了Φ0.84内×9.14米回转窑中试装置的试验(US专利NO.4.389.384)，其方法是将磷矿石、硅石、碳质还原剂(焦粉或煤粉)磨到50～85％-325目，加1％的膨润土造球，经干燥预热后送入旋转窑内，以天燃气为热能，控制温度1400～1500℃，CaO/SiO2的磨尔比为0.26～0.55，使球团熔点高于磷矿石的还原温度，磷以蒸气的形式从球团中挥发出来，然后在窑的中部空间被空气氧化成五氧化二磷，氧化放出的热又辐射到球层供给还后所需热，将含P2O5的窑气水合吸即得磷酸。现有的水泥类型主要由硅酸盐水泥熟料以及调凝剂石膏等组成。经文献检索，未见将磷酸生产工艺和水泥生产工艺结合在一起，并能同时生产出磷酸和水泥的公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种将磷酸生产工艺和水泥生产工艺结合在一起，并能同时生产出磷酸和水泥的方法。本专利技术的技术方案是本专利技术的方法由旋转窑生产热法磷酸的工艺及将生产磷酸后的炉料通过换热器回收废热后与石膏调凝剂进行配料，再经球磨设备处理后制成水泥的工艺结合而成。磷酸生产工艺的原料是以磷矿石、硅石、煤粉、铝矾土按CaO/SiO2摩尔比为0.6混合；经细磨至200～300目，以粘土为粘接剂造球，通过干燥器预热后，球在水泥旋窑中于1560℃加热煅烧，球料在窑内停留时间为2小时，煅烧过程中引入炉窑内的燃料为煤粉，同时通以热空气为磷蒸气供氧，使磷蒸气被氧化为P2O5并放出热能，产生的CO被燃烧氧化为CO2而放热，产生的含P2O5窑气经旋风除尘装置除尘并降温后，进入水合塔水合吸收，制得磷酸；而球料出窑后，经回收废热(旋转热交换器)后，降温至100℃左右配入石膏，进入球磨机磨细、制得硅酸盐水泥。旋转窑内物质的反应式如下1. 2. 3. 本专利技术所用的设备均为现有的公知设备。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和积极效果1.优化修改组合了新的硅酸盐水泥生料配方，同一生产方法可出两个产品，大幅降低了水泥生产成本。2.利用本专利技术工艺，可以提高现有旋窑水泥装置的设备利用率和设备效益。3.本专利技术充分利用了还原反应产生的CO燃烧及磷蒸气的氧化所放出的热能，可大幅降低炉窑的外供热能，有效的降低了水泥熟料生产的热能消耗量。4.利用窑熟料的回收热对生料进行烘干及预热，即可节省热能，又可缩短生料的煅烧时间，即节能又能提高产量。5.本专利技术解决了磷酸生产的废渣、废水、废气排放问题，属环保型工艺。附图说明附图为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施例方式将磷矿石(含P2O527％)、硅石(含SiO298％)、煤粉(含固定碳80％)、铝矾土(含Al2O335％)按CaO/SiO2摩尔比为0.6混合，经细磨后达250目＞80％，再混以粘浆制球，70％的球的球径15mm，在500℃气分中干燥，干燥后的球料送入已预热至1300℃的长10.2米，内径Φ0.8米的旋窑中加热、物料在窑中停留时间2小时，产生的含P2O5窑气经旋转除尘装置除尘并降温后，进入水合塔水合吸收，制得含H3PO485％的磷酸；而球料出窑后，降温至100℃时配入石膏，进入球磨机磨细、制得硅酸盐水泥。权利要求1.一种，包括回转窑生产磷酸的工艺，其特征在于它还包括将生产磷酸后的炉料通过换热器回收废热后与石膏调凝剂进行配料，再经球磨设备处理后制成水泥的工艺；本专利技术配料烘干工序中的原料是以磷矿石、硅石、煤粉、铝矾土按CaO/SiO2摩尔比为0.6混合；脱水后的球料进入旋转窑在1560℃煅烧，球料在窑内停留时间为2小时，煅烧过程中引入炉窑内的燃料为煤粉；球料粘接剂为粘土。全文摘要本专利技术涉及一种，属于磷酸和水泥生产
本专利技术的方法由旋转窑生产磷酸的工艺及将生产磷酸后的炉料通过换热器回收废热后与石膏调凝剂进行配料，再经球磨设备处理后制成水泥的工艺结合而成。本专利技术配料烘干工序中的原料是以磷矿石、硅石、煤粉、铝矾土按CaO/SiO文档编号C01B25/00GK1569719SQ200410022400公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月24日 优先权日2004年4月24日专利技术者李兴友, 吴永川 申请人:李兴友, 吴永川本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷矿石直接生产水泥和磷酸的方法，包括回转窑生产磷酸的工艺，其特征在于它还包括将生产磷酸后的炉料通过换热器回收废热后与石膏调凝剂进行配料，再经球磨设备处理后制成水泥的工艺；本专利技术配料烘干工序中的原料是以磷矿石、硅石、煤粉、铝矾土按ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］摩尔比为０．６混合；脱水后的球料进入旋转窑在１５６０℃煅烧，球料在窑内停留时间为２小时，煅烧过程中引入炉窑内的燃料为煤粉；球料粘接剂为粘土。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴友，吴永川，
申请(专利权)人：李兴友，吴永川，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]