一種回收利用爐氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種回收利用爐氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法及裝置，該方法是將含二氧化硫的尾氣如以磷石膏為原料焙燒產(chǎn)生的二氧化硫尾氣通入含有石灰石漿液的回收裝置，使尾氣中的二氧化硫、灰塵、水蒸汽等有效回收利用，將回收的含有反應(yīng)生成石膏的石灰石漿液從回收裝置中回收、烘干、粉磨、檢測(cè)，然后與鉀長(zhǎng)石進(jìn)行配料，在回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行煅燒生產(chǎn)堿性肥料。本發(fā)明還涉及該二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的裝置。本發(fā)明徹底消除了以廢磷石膏為原料煅燒產(chǎn)生的二氧化硫氣體對(duì)環(huán)境的污染，能創(chuàng)造更多的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，并且回收生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，比用爐氣中二氧化硫制酸具有更多的優(yōu)越性。
【專利說(shuō)明】一種回收利用爐氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種回收利用爐氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法及裝置，屬于環(huán)境 保護(hù)治理及化工生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 磷石膏是磷酸廠用磷礦生產(chǎn)磷酸的副產(chǎn)品，目前主要處置方式為渣場(chǎng)堆積，這樣 既占用大面積的土地，又產(chǎn)生環(huán)境污染，于是副產(chǎn)品磷石膏一直是研宄的熱點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外 企業(yè)對(duì)磷石膏的處置方式是在高溫條件下用焦炭將石膏中的S 6+還原到S 4+得到二氧化硫， 通過(guò)窯氣排出再經(jīng)吸收得到硫酸，燒渣作熟料主要制成水泥。這些方法硫溢出率低，進(jìn)入硫 酸系統(tǒng)氣體濃度偏低，二氧化硫轉(zhuǎn)化率低，硫酸產(chǎn)品質(zhì)量差，市場(chǎng)收益小。
[0003] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201454397U(申請(qǐng)?zhí)?00920087797. 8)公開(kāi)了一種二氧化硫尾氣 凈化裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，設(shè)備投資小，凈化回收效率高的二氧化硫尾氣凈化裝 置。但是該發(fā)明僅限于吸收二氧化硫尾氣，作用單一，沒(méi)有闡述吸收液的處置或利用方式， 不符合工業(yè)化循環(huán)生產(chǎn)的科學(xué)發(fā)展觀。
[0004] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101745298A(申請(qǐng)?zhí)?01019026049. 3)公開(kāi)了一種有機(jī)化工生 產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化硫尾氣的回收利用方法，該方法是先將產(chǎn)生的二氧化硫的尾氣經(jīng)冷凝脫 水后，再用濃硫酸干燥，使水分降低到0. IOgAi3以下，然后進(jìn)入硫磺制酸系統(tǒng)焚硫爐回收利 用。該發(fā)明適合進(jìn)入硫酸系統(tǒng)二氧化硫氣體濃度高的尾氣，但大部分尾氣中二氧化硫濃度 偏低，另外，該發(fā)明流程比較復(fù)雜，回收成本高，投資高。
[0005] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101343077(申請(qǐng)?zhí)?00810029591. X)公開(kāi)了一種利用氨堿廠白 泥脫除煙氣中二氧化硫并副產(chǎn)石膏的方法，該方法用白泥漿液作脫硫吸收劑，在噴淋塔吸 收區(qū)白泥漿液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣，氧化結(jié)晶池內(nèi)亞硫酸鈣和亞硫 酸氫鈣被催化氧化為硫酸鈣，硫酸鈣結(jié)晶為石膏，石膏漿液經(jīng)過(guò)濃縮、洗滌脫水、烘干后變 成石膏成品。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)通常是將生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化硫尾氣進(jìn)行收集后用堿液吸收，因堿液中 吸收了大量含有機(jī)物的灰塵，不易提純，所以通常將其作為廢水、廢渣排放，這樣廢氣變廢 渣，既污染了環(huán)境，也浪費(fèi)了資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝流程，利用負(fù)壓將廢磷石膏廢物利用 所產(chǎn)生二氧化硫尾氣收集，然后輸送到含有石灰石漿液的回收裝置，使尾氣中的二氧化硫 和灰塵有效回收利用來(lái)生產(chǎn)堿性肥料，從而徹底消除了含二氧化硫尾氣對(duì)環(huán)境的污染，又 使二氧化硫得到了綜合利用。
[0008] 術(shù)語(yǔ)說(shuō)明
[0009] 磷石膏、鉀長(zhǎng)石煅燒的爐尾氣：二氧化硫濃度在200?30000mg/m3,爐氣中的灰塵 含量為10?200mg/m 3,主要成分為氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁等金屬氧化物。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種回收利用爐尾氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法，包括如下步驟：
[0012] (1)將磷石膏、鉀長(zhǎng)石煅燒的爐尾氣通入質(zhì)量濃度為15?30%的石灰石漿液或含 有硫酸鈣的石灰石漿液中，反應(yīng)至石灰石漿液中硫酸鈣與碳酸鈣質(zhì)量比為I: (1. 5?2. 5)， 制得硫酸鈣混合漿料和一次處理尾氣；
[0013] (2)將步驟⑴制得的一次處理尾氣通入質(zhì)量濃度為15?30%的石灰石漿液，經(jīng) 反應(yīng)，制得處理后尾氣和含有硫酸鈣的石灰石漿液；
[0014] (3)將步驟（1)制得的硫酸鈣混合漿料經(jīng)干燥、粉磨后，制得混合粉末物料；
[0015] (4)將步驟（3)制得的混合粉末物料與鉀長(zhǎng)石粉末和石灰石粉末混合，制得碳酸 鈣、鉀長(zhǎng)石和硫酸鈣質(zhì)量比為（1?2) : 1: (0. 10?0. 15)的原料粉末；
[0016] (5)將步驟（4)中的原料粉末加水制塊或制球后，經(jīng)1050°C?1150°C高溫焙燒 0. 5?2h，然后經(jīng)冷卻、破碎、粉磨、過(guò)篩，制得堿性肥料。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（1)中，石灰石漿液中的石灰石細(xì)度為300?400 目。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（2)中，還包括將含有硫酸鈣的石灰石漿液加入步 驟（1)中與磷石膏、鉀長(zhǎng)石煅燒的爐尾氣進(jìn)行反應(yīng)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（3)中，粉磨為磨至顆粒粒徑100目以下。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（4)中，鉀長(zhǎng)石粉末、石灰石粉末顆粒粒徑均為100 目以下。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（5)中，球狀原料的直徑為3. 0?5. 0cm，塊狀原料的 體積為4. 5?5. 5立方分米，含水率為8?15 %。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（5)中，過(guò)篩后細(xì)度為80?100目，篩余量〈5%。
[0023] 一種回收利用爐尾氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的裝置，包括：
[0024] 爐尾氣通入裝置，包括尾氣收集管和負(fù)壓泵，負(fù)壓泵的進(jìn)氣口與尾氣收集管相連 接；
[0025] 一次攪拌裝置，包括一次氣液攪拌罐，一次氣液攪拌罐的進(jìn)氣管與負(fù)壓泵的出氣 管相連接；
[0026] 二次攪拌裝置，包括二次氣液攪拌罐，二次氣液攪拌罐的進(jìn)氣管與一次氣液攪拌 罐的出氣管相連接；
[0027] 所述一次氣液攪拌罐的出料管與烘干裝置的進(jìn)料管相連接，烘干裝置的出料管 與粉碎裝置的進(jìn)料管相連接，粉碎裝置的出料管與混料罐的進(jìn)料口相連接，混料罐的出料 口與制塊或制球裝置的進(jìn)料口相連接，制塊或制球裝置的出料口與焙燒裝置的進(jìn)料口相連 接，焙燒裝置的出料口與破碎裝置的進(jìn)料口相連接，破碎裝置的出料口與粉碎裝置的進(jìn)料 口相連接。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的二次氣液攪拌罐的出料口與一次氣液攪拌罐的進(jìn)料口 相連接。
[0029] 本發(fā)明不使用煤炭，磷石膏回轉(zhuǎn)窯爐氣中的二氧化硫被石灰石漿液回收利用生成 硫酸鈣，被作為配料生產(chǎn)堿性肥料過(guò)程中，因?yàn)闆](méi)有還原劑煤炭的存在，堿性肥料中除含有 硅鈣鎂鋁鉀外，中量元素硫被全部留在堿性肥料中，因此沒(méi)有污染空氣的氣體產(chǎn)生。
[0030] 本發(fā)明涉及到的主要反應(yīng)如下：
[0031] 尾氣吸收過(guò)程：
[0032] S02+H20+CaC03+l/202- CaSO 4 · 2H20 丨 +CO2 個(gè)
[0033] 焙燒過(guò)程：
[0034] CaSO4 · 2H20 - CaS04+2H20
[0035] CaC03- Ca0+C0 2 個(gè)
[0036] K2O · Al2O3 · 6Si02+6Ca0 - 6 (CaO · SiO2) +K2O · Al2O3
[0037] K2O · Al2O3 · 6Si02+5Ca0+CaS04- K 2S04 · 6 (CaO · SiO2) +Al2O3
[0038] K2O · Al2O3 · 6Si02+6CaC03+CaS04- K 2S04 · 6 (CaO · SiO2) +CaO · A1203+6C02 t
[0039] 有益效果
[0040] 1、本發(fā)明消除了以磷石膏為原料煅燒產(chǎn)生的爐尾氣中二氧化硫氣體對(duì)環(huán)境的污 染，回收生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，且制得了高附加值的堿性肥料，使磷肥企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)形成產(chǎn)業(yè) 鏈，循環(huán)生產(chǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；
[0041] 2、本發(fā)明爐尾氣中的粉塵含有氧化物，主要為氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁等金屬氧化 物，這些氧化物經(jīng)本發(fā)明處理后能成為堿性肥料中硅鈣鎂鋁等養(yǎng)分的含量，且在焙燒過(guò)程 中金屬氧化物有助于加快反應(yīng)速度，從而充分利用了爐尾氣中的各種有效成分；
[0042] 3、本發(fā)明所述裝置采用氣液攪拌罐進(jìn)行氣液混合，從而加大了爐尾氣與石灰石漿 液的接觸，攪拌裝置的攪拌作用在石灰石漿液循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的同時(shí)，擴(kuò)大了爐尾氣中二氧 化硫、灰塵、水蒸汽等物質(zhì)與吸收液發(fā)生的氣-液傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的面積和速度；
[0043] 4、本發(fā)明采用二次處理方式，可以徹底去除爐尾氣中的二氧化硫，且二次處理后 的含有硫酸鈣的石灰石漿液可以在作為一次處理的原料使用，不僅爐尾氣處理效果好，且 不增加處理成本；
[0044] 5、本發(fā)明使用的原料石灰石、鉀長(zhǎng)石來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045] 圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 其中1、尾氣收集管；2、負(fù)壓泵；3、一次氣液攪拌罐；4、二次氣液攪拌罐；5、烘干裝 置；6、粉碎裝置；7、混料罐；8、制塊或制球裝置；9、焙燒裝置；10、破碎裝置；11、粉碎裝置；

【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，有必要指出的是以下實(shí)施例不能 理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的一些 非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0048] 實(shí)施例1
[0049] 原料1 :鉀長(zhǎng)石，采集地點(diǎn)：貴州氣坪
[0050] 鉀長(zhǎng)石的主要化學(xué)組成如下表所示：
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 一種回收利用爐尾氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 將磷石膏、鉀長(zhǎng)石煅燒的爐尾氣通入質(zhì)量濃度為15?30%的石灰石漿液或含有硫 酸鈣的石灰石漿液中，反應(yīng)至石灰石漿液中硫酸鈣與碳酸鈣質(zhì)量比為1: (1. 5?2. 5)，制得 硫酸鈣混合漿料和一次處理尾氣； (2) 將步驟（1)制得的一次處理尾氣通入質(zhì)量濃度為15?30%的石灰石漿液，經(jīng)反 應(yīng)，制得處理后尾氣和含有硫酸鈣的石灰石漿液； (3) 將步驟（1)制得的硫酸鈣混合漿料經(jīng)干燥、粉磨后，制得混合粉末物料； (4) 將步驟（3)制得的混合粉末物料與鉀長(zhǎng)石粉末和石灰石粉末混合，制得碳酸鈣、鉀 長(zhǎng)石和硫酸鈣質(zhì)量比為（1?2) : 1: (0. 10?0. 15)的原料粉末； (5) 將步驟（4)中的原料粉末加水制塊或制球后，經(jīng)1050°C?1150°C高溫焙燒0? 5? 2h，然后經(jīng)冷卻、破碎、粉磨、過(guò)篩，制得堿性肥料。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，石灰石漿液中的石灰石細(xì) 度為300?400目。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)中，還包括將含有硫酸鈣的石 灰石漿液加入步驟（1)中與磷石膏、鉀長(zhǎng)石煅燒的爐尾氣進(jìn)行反應(yīng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中，粉磨為磨至顆粒粒徑100 目以下。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（4)中，鉀長(zhǎng)石粉末、石灰石粉末顆 粒粒徑均為100目以下。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（5)中，球狀原料的直徑為3. 0? 5. 0cm，塊狀原料的體積為4. 5?5. 5立方分米，含水率為8?15 %。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（5)中，過(guò)篩后細(xì)度為80?100 目，篩余量〈5 %。
8. -種回收利用爐尾氣中二氧化硫生產(chǎn)堿性肥料的裝置，其特征在于，包括： 爐尾氣通入裝置，包括尾氣收集管和負(fù)壓泵，負(fù)壓泵的進(jìn)氣口與尾氣收集管相連接； 一次攪拌裝置，包括一次氣液攪拌罐，一次氣液攪拌罐的進(jìn)氣管與負(fù)壓泵的出氣管相 連接； 二次攪拌裝置，包括二次氣液攪拌罐，二次氣液攪拌罐的進(jìn)氣管與一次氣液攪拌罐的 出氣管相連接； 所述一次氣液攪拌罐的出料管與烘干裝置的進(jìn)料管相連接，烘干裝置的出料管與粉碎 裝置的進(jìn)料管相連接，粉碎裝置的出料管與混料罐的進(jìn)料口相連接，混料罐的出料口與制 塊或制球裝置的進(jìn)料口相連接，制塊或制球裝置的出料口與焙燒裝置的進(jìn)料口相連接，焙 燒裝置的出料口與破碎裝置的進(jìn)料口相連接，破碎裝置的出料口與粉碎裝置的進(jìn)料口相連 接。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的二次氣液攪拌罐的出料口與一次氣 液攪拌罐的進(jìn)料口相連接。
【文檔編號(hào)】C05G1/00GK104496605SQ201410817913
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】胡兆平, 李新柱, 魯建民, 滕美麗, 郭宗端 申請(qǐng)人:金正大諾泰爾化學(xué)有限公司, 金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司