磷石膏制硫酸联产水泥工艺.doc

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1、提高资源综合利用率，实现磷铵行业可持续发展---------磷石膏制硫酸联产水泥工艺简介唐山黎河实业有限公司河北遵化一、项目背景1、我国磷铵行业迅猛发展我国化肥工业在70年代发展很快，但氮、磷比例失调。1988年6月，国务院决定大力提高化肥生产能力，并集资65亿元专项资金增产化肥，重点是磷铵和重钙。磷肥工业经过多年的发展，产量、消费量均居世界第一，已形成设计、科研、设备制造、施工安装、生产销售等一套完整的工业体系。近几年，磷铵行业更是迅猛发展，2005年磷肥产量超过美国，成为世界第一磷肥生产大国，2006年底

2、形成900万吨（实物）磷酸二铵生产能力，到2007年底将达到或超过1100万吨，2007年我国磷肥工业又有一个新的巨大变化，磷肥的出口量大于进口量，成为磷肥的净出口国，这是我国磷肥工业标志性变化的一年。2、硫酸是生产磷铵的重要原料之一每吨磷铵消耗约1.5吨硫酸，硫酸号称“无机工业之母”，也是最基本的无机化工原料，用于生产硫酸的原料主要为硫磺、硫铁矿及其他含硫物质，包括磷石膏及含硫有色金属矿物冶炼。我国硫资源严重短缺，目前，我国硫酸的表观消费量在5600万吨左右，其中72%的硫酸用于磷肥生产，而我国近50%的硫

3、酸生产原料来源于硫磺，即我国硫资源的进口依存度在50%以上。随着全球能（资）源的紧张及海运费的增长，硫磺价格在短期内不会有多大的变化，近一年来硫磺价格持续走高更是足以说明这一点，合理开发、利用硫资源成为一个严肃的话题。3、实现磷石膏的综合利用是切实符合我国国情的举措每生产一吨磷铵产品，约产生2.5吨的工业废渣磷石膏。磷石膏的主要成份为CaSO4,是生产硫酸的重要原料。磷石膏资源综合利用已纳入国家“十一五”期间四大环保治理重点项目之一。通过磷石膏的综合利用，即解决了磷铵生产过程中产生的废渣——磷石膏的堆存、占地

4、、污染问题，又合理利用了资源，缓解了我国硫资源短缺的矛盾，化害为利、变废为宝，确保我国磷铵行业又好又快可持续发展，符合国家循环经济产业政策要求，是集经济效益、社会效益、环保效益于一体的好项目。二、技术来源1、企业简介唐山黎河实业有限公司前身为遵化市化肥厂，始建于1973年，原为2万吨/年合成氨厂，于91年建成3万吨/年磷铵装置，经过技术改进，现磷铵产能已达到8万吨、NPK复合肥30万吨、硫酸10万吨、水泥20万吨、磷精粉15万吨，公司机械厂可为用户配套生产铁选矿用矿山机械，水泥设备及电除尘、布袋除尘等环保设备

5、，公司97年建成投产的磷石膏制硫酸联产水泥工程开车运转10年，经多次技术改进，吸取成功经验，运转稳定、为公司创造了巨大的经济效益。2、技术来源德国1916年开始试验石膏制酸工艺，1960年建成以天然石膏为原料制硫酸联产水泥生产线，1967年开始研究磷石膏制硫酸联产水泥工艺，1970年投入工业化生产。规模较大的磷石膏制硫酸联产水泥工厂只有奥地利的林茨公司与南非化学工业公司。我国1964年开始石膏制酸联产水泥工艺的国外考察，1988年在鲁北化工总厂建设磷石膏制硫酸联产水泥工程，1990年11月投产，1991年10

6、月通过考核、验收。本厂工艺为“八.五”期间原化工部批准的扩大示范装置，并对该工艺进行了大胆改进，窑尾采用高压静电除尘器收尘，窑头采用了喷烧硫磺技术，并经过专家鉴定，经过多年研究总结，该制酸工程赢得专利多项、论文数篇，是值的借鉴、学习的好项目。三、技术路线本工艺主要原料为磷石膏，生产方法如下：1、工艺流程磷石膏（二水石膏）经烘干机脱水成半水石膏，用皮带秤配入一定量的沙土、粘土、焦炭面制成生料，经均化、计量后送入回转窑高温煅烧，得水泥熟料，熟料用失重秤配入一定量的水渣、粉煤灰等混合材，经球磨机粉磨成水泥，均化、包

7、装后出厂。窑气经重力除尘、电除尘、文氏管—泡沫塔—电除雾器净化、干燥，进转化系统，其中的SO2在催化剂的作用下转化成SO3，SO3经吸收后得硫酸，尾气氨中和后放空。流程如下：放空硫酸硫酸铵亚硫酸铵氨水氨中和尾气SO2去磷铵硫酸吸收转化净化生料配料磷石膏烘干窑气烟煤、硫磺沙土回转窑生料均化焦碳面熟料水渣水泥配料水泥均化倒库成品包装水泥磨粉煤灰石膏2、生产原理（1）磷石膏烘干：磷石膏在回转干燥机中与高温热烟气换热，脱除物理水及部分结晶水，生成半水石膏：2CaSO4.2H2O=2CaSO4.1/2H2O+3H2O（

8、2）生料分解：生料在中空回转窑中逐渐预热，脱除水分，在900℃—1300℃下，焦炭中的炭与CaSO4发生还原反应，原理如下：CaSO4+2C=CaS+2CO2↑CaS+3CaSO4=4CaO+4SO2↑总反应为：2CaSO4+C=2CaO+2SO2↑+CO2↑（3）熟料烧成：分解后的物料进入回转窑烧成带，在1250℃—1450℃下CaO与SiO2、Al2O3、Fe2O3等发生矿化反应，生成硅酸二钙、