磷石膏脱硫煅烧处理系统和处理方法技术方案

一种磷石膏脱硫煅烧处理系统和处理方法，包括低温脱水系统、高温煅烧系统和制酸系统，所述低温脱水系统依次包括烘干机、烘干磨机和管道炉，所述高温煅烧系统依次包括预热装置、回转窑和冷却机，将磷石膏通过低温烘干和高温粉磨烘干脱出自然水和结晶水后获得无水石膏，将无水石膏进行高温煅烧后通过空气冷却后送到水泥生产线做为水泥原料，煅烧过程中产生的气体收集后送入制酸系统制备硫酸。本发明专利技术将磷石膏制酸和水泥系统分开，包括磷石膏脱水、磷石膏分解和窑气制酸及窑渣的资源化综合利用，可以减少脱硫工艺与水泥工艺的互相干扰，以确保生产优质硅酸盐水泥和优质硫酸，实现磷石膏无害化、资源化和大批量处置。

【技术实现步骤摘要】
磷石膏脱硫煅烧处理系统和处理方法
本专利技术属于磷石膏煅烧处理
，具体涉及一种磷石膏脱硫煅烧处理系统和处理方法。
技术介绍
随着我国磷复肥工业的发展，工业废渣磷石膏的利用成为行业发展不容忽视的问题。每生产一吨磷酸(100％P2O5)产生磷石膏5-6t(干基)，实物量约7t。磷石膏中除含CaSO4外，还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等多种杂质，这些杂质在一定程度上影响着磷石膏的利用。据有关资料统计，我国磷石膏年产排量在5000-6000万吨，截止目前，磷石膏的累计堆存量已超过2亿吨。目前，磷石膏综合利用的途径主要有：一是磷石膏制建材产品，如：建筑石膏粉、建筑砌块等。二是磷石膏制化工原料，如：磷石膏制硫酸联产水泥、磷石膏制硫酸钾、硫酸铵、硫酸钾铵等。三是磷石膏制水泥缓凝剂。四是磷石膏做盐碱土壤的改良剂。五是磷石膏制硫酸钙晶须(纤维石膏)。磷石膏制硫酸联产水泥是磷石膏综合利用的重要方面。据资料报道，我国的硫资源对外的依存度高达60％以上，每年需要大量进口硫磺，磷石膏制硫酸联产水泥不仅能使磷石膏中的硫、钙等资源得到充分利用，而且可使我国的硫磺进口需求降至最低，有效平抑硫磺市场价格波动。因此，发展磷石膏制硫酸联产水泥，可以有效缓解我国硫资源短缺的状况。磷石膏制硫酸联产水泥主要有以下问题：(1)制酸和制水泥同步进行两系统互相干扰，由于煅烧窑况复杂，一方面烧制的水泥熟料质量难以实现稳定优质高产，另一方面窑气中SO2含量低，提纯制酸成本高；(2)磷石膏分解需要还原气氛，而水泥生产不能出现还原气氛，因此，一步法制酸联产水泥生产过程中存在无法解决的技术矛盾；(3)磷石膏制酸过程中为了提高窑气中SO2含量采用加硫磺等作为还原剂，但是硫磺的升华熔融容易造成管道堵塞，影响水泥窑安全运转。技术专利CN210419773U公开了一种规模化用工业废渣磷石膏制硬石膏粉的装备系统，包括配给料装置、立磨、立磨收尘装置、生粉输送装置、生粉库、生粉计量给料输送装置、组合型旋风预热器、流化床炉、热风炉、换热输送机、熟粉输送装置和熟粉库。利用本技术装备系统，以工业废渣磷石膏为原料制硬石膏粉，可以直接大量消纳含水磷石膏，对含水磷石膏进行同步改性、干燥、粉磨，并能快速完成“脱水+焙烧”过程，且易于有效控制焙烧质量，能耗低，该申请虽然是“脱水+焙烧”过程，但气制备的最终产物为硬石膏，实际为无水硫酸钙，仅实现了脱水过程，并没有实现真正的脱硫过程，其产物也不能用于制酸过程，仍然属于制备建筑石膏范畴，无法大批量处理磷石膏。
技术实现思路
为了克服现有技术中的问题，本专利技术提供一种磷石膏脱硫煅烧处理系统和处理方法，磷石膏通过低温烘干粉磨和高温闪烧除脱出自然水和结晶水后，进行高温煅烧，然后通过空气冷却后送到水泥生产线做为水泥原料，煅烧过程中产生的SO2气体收集后送入制酸系统制备硫酸，减少脱硫工艺与水泥工艺的互相干扰，生产优质硅酸盐水泥和优质硫酸，实现磷石膏无害化、资源化和大批量处置。为了实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术第一方面提供了磷石膏脱硫煅烧处理系统，包括低温脱水系统、高温煅烧系统和制酸系统，所述低温脱水系统依次包括烘干机、烘干磨机和管道炉，所述高温煅烧系统依次包括预热装置、回转窑和冷却机。烘干机的进料口与物料传送装置相连，烘干机的出料口与烘干磨机的进料口相连，烘干磨机的出料口与管道炉的进料口相连，管道炉的出料口与预热装置的进风口相连，预热装置的出风口与制酸系统相连，预热装置的出料口与回转窑的进料口相连，回转窑的烟气出口与预热装置的进风口相连，回转窑的出料口与冷却机的进料口相连；所述制酸系统的低温水蒸气通过管道与烘干机的水蒸气管道进口相连。在一个优选的实施方案中，所述烘干机为网带式烘干机，采用低温蒸汽和低温烟气为烘干热源，网带式烘干机的烟气出口与布袋除尘器的进风口相连，净化后烟气通过排风机无害排放，布袋除尘器的出料口与网带式烘干机的进料口相连。在一个优选的实施方案中，所述烘干磨机的底部设有烟气进口，所述烟气进口与沸腾炉相连，所述管道炉为中空管状结构，上部设有出料口，下部设有进料口，所述管道炉垂直度不小于75度。在一个优选的实施方案中，所述管道炉与预热装置之间还设有旋风分离器，所述管道炉的出料口与旋风分离器的进风口相连，旋风分离器的出风口与烘干机的进风口相连。在一个优选的实施方案中，所述预热装置由至少2级旋风预热器竖向串联组成，第一级旋风预热器的出风口与制酸系统相连，第二级旋风预热器的出风管道与第一级旋风预热器的进风管道相连，第一级旋风预热器的出料口通过管道与第二级旋风预热器的进风管道相连，依次类推，最后一级旋风预热器的进风管道与回转窑窑尾烟气室相连，最后一级旋风预热器的出料口与回转窑窑尾进料口相连。在一个优选的实施方案中，所述回转窑窑尾烟气室还与还原剂库相连，回转窑窑头设有窑头罩，所述窑头罩内设有燃烧器，所述燃烧器与燃料库相连，所述窑头罩下部与所述冷却机进料口相连，所述回转窑从进料端向出料端倾斜，斜度度为3-5％。在一个优选的实施方案中，所述冷却机下部设有高温段进风口和低温段进风口，冷却机出风口通过旋风除尘装置后与冷却机高温段进风口相连。在一个优选的实施方案中，处理系统还包括炉渣储存装置，所述炉渣储存装置包括炉渣储存库，所述炉渣储存库进料口处通过抽风装置与除尘器相连，除尘器出风口与冷却机低温段进风口相连。在一个优选的实施方案中，第一级旋风预热器的出风口与制酸系统之间还设有空气换热器和高温收尘器，空气换热器烟气进口与第一级旋风预热器的出风口相连，空气换热器烟气出口与高温收尘器烟气进口相连，高温收尘器烟气出口与制酸系统相连。在一个优选的实施方案中，所述烘干磨机包括立式磨机、风扫钢球磨机、辊压机、柱磨机中的一种。本专利技术第二方面提供了磷石膏脱硫煅烧处理方法，包括以下步骤：S1、将磷石膏在网带式烘干机中120-160℃中烘干除去磷石膏中的自然水，再通过烘干磨机粉末后在500℃条件下烘干后除去结晶水，生成无水石膏粉末然后经过管道炉输送到预热装置内；S2、将S1制备的无水石膏粉末预热到800-850℃时送入回转窑，在回转窑内加入燃料和还原剂后进行高温煅烧，煅烧温度为1000-1400℃，生成的炉渣通过空气进行冷却后储存；S3、步骤S2煅烧过程中产生的二氧化硫气体收集后送入制酸系统制备硫酸，储存的炉渣送到水泥生产线做为水泥原料。本专利技术有益效果如下：(1)本专利技术采用网带式烘干机、烘干磨机和管道炉进行烘干，利用多级旋风预热器进行预热，最后利用回转窑进行悬浮煅烧，将磷石膏的低温脱水和高温分解分两步完成，磷石膏通过网带式烘干机烘干后去除自然水，控制了进入烘干磨机的水分，不会造成管道等装置的堵塞，低温烘干粉磨不仅降低了磷石膏细度，为加快脱水和脱硫速度创造了条件，同时在烘干粉磨过程中通过高温加热脱出结晶水获得无水石膏，然后再经过管道炉进入预热装置内，无水石膏进入由旋风预热器、回转窑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，包括低温脱水系统、高温煅烧系统和制酸系统，所述低温脱水系统依次包括烘干机、烘干磨机和管道炉，所述高温煅烧系统依次包括预热装置、回转窑和冷却机；/n烘干机的进料口与物料传送装置相连，烘干机的出料口与烘干磨机的进料口相连，烘干磨机的出料口与管道炉的进料口相连，管道炉的出料口与预热装置的进风口相连，预热装置的出风口与制酸系统相连，预热装置的出料口与回转窑的进料口相连，回转窑的烟气出口与预热装置的进风口相连，回转窑的出料口与冷却机的进料口相连；所述制酸系统低温水蒸汽管道与烘干机的水蒸汽管道进口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，包括低温脱水系统、高温煅烧系统和制酸系统，所述低温脱水系统依次包括烘干机、烘干磨机和管道炉，所述高温煅烧系统依次包括预热装置、回转窑和冷却机；
烘干机的进料口与物料传送装置相连，烘干机的出料口与烘干磨机的进料口相连，烘干磨机的出料口与管道炉的进料口相连，管道炉的出料口与预热装置的进风口相连，预热装置的出风口与制酸系统相连，预热装置的出料口与回转窑的进料口相连，回转窑的烟气出口与预热装置的进风口相连，回转窑的出料口与冷却机的进料口相连；所述制酸系统低温水蒸汽管道与烘干机的水蒸汽管道进口相连。


2.根据权利要求1所述的一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，所述烘干机为网带式烘干机，网带式烘干机的烟气出口与布袋除尘器的进风口相连，净化后烟气通过排风机无害排放，布袋除尘器的出料口与网带式烘干机的进料口相连。


3.根据权利要求1所述的一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，所述烘干磨机的底部设有烟气进口，所述烟气进口与沸腾炉相连，所述管道炉为中空管状结构，上部设有出料口，下部设有进料口，所述管道炉垂直度不小于75度。


4.根据权利要求1所述的一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，所述管道炉与预热装置之间还设有旋风分离器，所述管道炉的出料口与旋风分离器的进风口相连，旋风分离器的出风口与烘干机的进风口相连。


5.根据权利要求1所述的一种磷石膏脱硫煅烧处理系统，其特征在于，所述预热装置由至少2级旋风预热器竖向串联组成，第一级旋风预热器的出风口与制酸系统相连，第二级旋风预热器的出风管道与第一级旋风预热器的进风管道相连，第一级旋风预热器的出料口通过管道与第二级旋风预热器的进风管道相连，依次类推，最后一级旋风预热器的进风管道与回转窑窑尾烟气室相连，最后一级旋风预热器的出料口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖喜才，
申请(专利权)人：长沙中硅环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43