一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法技术

本专利公开了一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法，将湿料通过计量喂料系统后进入预烘干器、再进入打散机，打散机出来的物料通过旋风收尘器和袋收尘器收集得到干料，干料通过螺旋输送机进入干料提升机，干料提升机出来的物料进入旋风预热系统得到预热料，预热料进入煅烧炉得到煅烧料，煅烧料进入旋风筒收集后进入旋风冷却系统得到预冷料，预冷料进入单筒冷却机得到成品；本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率，具有显著的经济效益和社会效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法


[0001]本专利技术涉及工业废渣的资源化利用领域，具体涉及工业副产硫钙渣的利用。

技术介绍

[0002]工业副产硫钙渣主要为工业副产石膏、干法脱硫灰或固硫渣中的一种。
[0003]石膏是硫酸盐矿物，其化学分子式为CaSO4
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xH2O。石膏分为天然石膏和工业副产石膏。目前，工业副产石膏原料主要为磷石膏、脱硫石膏、钛石膏，还有少量氟石膏、柠檬酸石膏、盐石膏等。干法脱硫灰，主要含亚硫酸钙，利用消石灰在高湿度吸收塔与烟气中二氧化硫反应脱硫得到的灰渣，在中温氧化环境容易生成硫酸钙。固硫渣为循环流化床锅炉（炉内喷钙）产生的废渣，通过分选粉煤灰后的渣，主要含硫酸钙。
[0004]磷石膏是湿法磷酸工业的副产物，每生产1吨磷肥（以P2O5计算）约产生4.5～5.0吨磷石膏。据统计，2014年我国磷石膏排放量达8000万吨，而历年来磷石膏的堆放量，累计超过3亿吨。在全国范围，2015年我国磷石膏的综合利用率仅为30%。剩余的石膏，就近堆放，企业每年为此花费大量的经费用于建设渣场及其运行管理。磷石膏含未分解磷矿、游离磷酸、氟化物等杂质，大量堆放会带来环境问题，污染土壤、大气和水体。如何对其进行合理地处置和处理是其面临的重要问题。
[0005]脱硫石膏是火力发电厂石灰石
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石灰湿法烟气脱硫产生的副产品，该副产品主要为二水石膏；我国禁止脱硫石膏向江湖、河海排放。采用堆存的方式处理脱硫石膏，占用土地、影响环境、占用资金、浪费资源，影响电厂的经济和环境效应[王小飞，刘伦，马鹏军，等. 火电厂脱硫石膏及其综合利用[J]. 神华科技，2009，7（6）：42
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45]。
[0006]钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时, 为治理酸性废水, 加入石灰石和氧化钙中和酸性废水而产生的废渣, 其主要成分为二水石膏和氢氧化铁，为保证铁沉淀彻底，氧化钙加入微过量，钛石膏显弱碱性。钛石膏的排放不仅占用大量土地，又污染环境。由于受到雨水的冲洗，堆砌场上的钛石膏会发生流失，同时，钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水；另一方面，钛石膏堆积经日晒风吹后，少部分会以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康[李国忠，赵帅，于洋.钛石膏在建筑材料领域的应用研究[J]. 砖瓦，2008，（3）：58
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60]。
[0007]高温煅烧有利于对工业副产石膏中杂质进行稳定化，改变石膏的晶体结构得到无水石膏，有利于得到高强的石膏制品。本专利可提高生产效率、减少设备投资、减少场地使用。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法，同已有技术方案相比，本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率，具有显著的经济效益和社会效益。
[0009]一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法，包括以下步骤：湿料通过计量喂料系统（10）后进入预烘干器（9）、再进入打散机（8），打散机出来的物料通过旋风收尘器（5）和袋收尘器（3）收集得到干料，干料通过螺旋输送机（6）进入干料提升机（7），干料提升机出来的物料进入旋风预热器（11）和旋风预热器（12）得到预热料；预热料通过
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号或
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号进料管进入煅烧炉（14）得到煅烧料，煅烧料通过鹅颈管（13）进入旋风筒（16）收集，煅烧炉的燃料来源于燃料系统（15）；煅烧料进入旋风冷却器（17）和旋风冷却器（18）得到预冷料，预冷料进入单筒冷却机（19）得到成品（20）。
[0010]冷空气（21）通过单筒冷却机（19）后得到热风，依次进入旋风冷却器（18）和旋风冷却器（17），旋风冷却器（18）出来的热风一部分进入煅烧炉（14），旋风冷却器（17）出来的热风进入煅烧炉（14）；煅烧炉出来的烟气与物料一起通过鹅颈管（13）进入旋风筒（16）；旋风筒出来的烟气依次进入预热器（12）和预热器（11）；预热器（11）出来的烟气进入预烘干器（9）后接着进入打散机（8），再依次通过旋风收尘器（5）、系统风机（4）、袋收尘器（3）和引风机（2）进入烟囱（1）达标排放。
[0011]相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：预烘干器为安装有扬料板的竖直管道，可以将物料提前烘干，同时降低烟气温度，可将烟气温度从600
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800℃降低到200
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300℃，从而降低打散机的工作温度，降低对打散机材质的要求，从而降低打散机的制造成本30
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50%。
[0012]旋风预热器、旋风冷却器、旋风收尘器，均由旋风筒组成；旋风筒为水泥厂使用的旋风筒原理一致，具有结构简单、收尘效率高的特点，本专利将其用于硫钙渣处理，根据硫钙渣的特点，对其内筒插入深度、椎体角度进行了优化设计，以满足硫钙渣的需求。旋风预热器、煅烧炉、旋风冷却器竖直布置，减少烟气流动阻力，降低系统风机能耗。
[0013]鹅颈管可以延长燃料在高温段的停留时间，确保燃料充分燃烧、避免其残留而影响物料性能。
[0014]煅烧炉为旋流式、喷腾式、旋流
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喷腾式、沸腾式中的一种，这些煅烧炉根据水泥生产常用的分解炉的原理设计，具有燃料适应性强、燃烧效率高的特点，可实现燃料的无焰燃烧，增强物料与燃料的热交换，降低烟气用量，降低能耗；与直接用烟气加热的系统相比，本专利烟气量为其30
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50%。煅烧炉的煅烧温度为800
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1000℃，燃料为煤、天然气、绿电制备的绿氢中的一种；也可用内置电发热原件的陶瓷板安装于炉内和预热器中作为热源；不同热源均能达到本专利技术目的。
[0015]单筒冷却机内部衬有耐火砖，可以作为煅烧炉点火时的热风炉使用，减少设备投资。物料冷却末端采用单筒冷却机可以降低装备系统的高度，从而降低基建投资。末端采用单筒冷却机冷却，还有利于物料混合均匀，未完成物相重构的粗大颗粒利用物料余热继续发生相变，有利于物料成份和结构均匀，确保产品质量稳定。
[0016]本专利装置还可以通过改变物料进入煅烧炉的位置，
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号或
②
号入口，分别得到Ⅲ型、Ⅱ型无水石膏。本专利旋风筒竖直布置，具有烟气流动阻力小的特点，可降低系统风机能耗。本专利装置可用于硫钙渣生产铁酸钙、硫钙渣生产硫化钙的应用。本专利装置还可用于石灰石生产石灰，煤矸石生产活性水泥掺和料等。
[0017]物料从旋风预热器进料到旋风冷却器出料的时间为3
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8秒，从湿物料喂料到单筒冷却机成品出料的时间为1
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10分钟，本专利物料与气体逆向运动具有换热效率高的特点。
[0018]在成品中加入晶种、激发剂、有机外加剂，加水、成型、常温养护，得到高性能石膏制品；其中，晶种为微纳半水石膏粉体、微纳二水石膏粉体中的一种，加入量为硫钙渣质量的5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业副产硫钙渣物相快速重构的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：湿料通过计量喂料系统后进入预烘干器、再进入打散机，打散机出来的物料通过旋风收尘器和袋收尘器收集得到干料，干料通过螺旋输送机进入干料提升机，干料提升机出来的物料进入旋风预热系统得到预热料，预热料进入煅烧炉得到煅烧料，煅烧料进入旋风筒收集后进入旋风冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭宏斌，马小玲，杨飞华，董发勤，张吉秀，郑召，邓浩，邓秋林，王进明，贺小春，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
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