專利名稱：利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收利用磷酸鹽工業(yè)所排棄的磷石膏廢渣制取硫酸的技術(shù)，屬于環(huán)境保護(hù)中的“三廢治理”和化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
我們知道，在磷酸鹽生產(chǎn)行業(yè)中，特別是采用磷礦石、硫酸生產(chǎn)制造濕法磷酸和磷酸鹽等系列產(chǎn)品的同時(shí)，都伴隨有大量的磷石膏廢渣生成，現(xiàn)有的磷酸鹽化工企業(yè)都是將磷石膏廢渣作為工業(yè)廢渣直接排放廢棄，日復(fù)一日、年復(fù)一年，長(zhǎng)期以來(lái)排放堆積，已形成惡性循環(huán)，所排放廢棄的磷石膏廢渣已由“小山”堆積成“大山”，成為嚴(yán)重威脅周邊生態(tài)環(huán)境、至今仍很難處理解決的“廢渣山”環(huán)境公害，迄今為止，由磷石膏廢渣形成的“廢渣山”一直是困擾制約我國(guó)磷化工工業(yè)生成和發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題，同時(shí)，怎樣“變廢為寶”開(kāi)發(fā)利用磷石膏廢渣也是目前我國(guó)環(huán)保部門(mén)急需解決而又無(wú)可奈何一時(shí)很難辦到的重大技術(shù)性難題。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)測(cè)定磷石膏廢渣中的主要成份為硫酸鈣CaSO4，它含有豐富的硫資源，這座磷石膏“廢渣山”正是化工部門(mén)生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品所需的硫礦資源庫(kù)。我公司經(jīng)多年開(kāi)發(fā)研究，已成功地回收利用磷酸鹽化工企業(yè)所排棄的磷石膏廢渣作原料提取硫資源用于生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”回收利用磷石膏廢渣的目的，從而解決了一直制約我國(guó)磷化工工業(yè)企業(yè)生成和發(fā)展的環(huán)保難題。迄今為止，完全回收利用磷酸鹽化工企業(yè)所排棄的磷石膏廢渣作原料生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都未見(jiàn)有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在現(xiàn)有化工技術(shù)的基礎(chǔ)上，特別是針對(duì)目前磷酸鹽化工企業(yè)所排棄磷石膏廢渣所造成三廢污染的問(wèn)題，提出一種回收利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，它是從磷石膏廢渣中提取硫礦資源替代硫鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品，本發(fā)明是按如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的它依次按以下次序的步驟進(jìn)行(1)計(jì)量配料各反應(yīng)原料按重量份計(jì)為磷石膏廢渣 1份，煤炭 0.15∽0.35份，
將計(jì)量稱取的原料一并送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，制成混合物料，(2)還原焙燒將制成的混合物料送入焙燒爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)，控制焙燒爐內(nèi)溫度為800∽1200℃，在翻動(dòng)攪拌的工況下進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)10∽20分鐘，還原焙燒反應(yīng)方程式如下
生成硫化鈣CaS和二氧化碳CO2煙道氣，(3)復(fù)分解反應(yīng)將還原焙燒制得的硫化鈣CaS送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，按硫化鈣重量的2∽4倍配水送入反應(yīng)罐，加入醋酸CH3COOH(在復(fù)分解反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制反應(yīng)罐內(nèi)液體的PH值為1∽3，再將還原焙燒反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳CO2煙道氣輸入反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行如下復(fù)分解反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng)時(shí)間為4∽8小時(shí)
將復(fù)分解反應(yīng)生成的CaCO3漿體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅為石灰石CaCO3粉料，可回收用作生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的原料，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，將制得的硫化氫H2S氣體用于吸收反應(yīng)，(4)吸收反應(yīng)在吸收罐內(nèi)按氧化鉛PbO重量的2∽4倍配水制成氧化鉛液體，加入醋酸CH3COOH(在吸收反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制吸收罐內(nèi)液體的PH值為1∽3，再將復(fù)分解反應(yīng)中制得的硫化氫H2S氣體輸入吸收罐內(nèi)進(jìn)行如下吸收反應(yīng)，吸收反應(yīng)時(shí)間為4∽8小時(shí)制得硫化鉛PbS漿液，也可用氧化鋅ZnO替代氧化鉛制得硫化鋅漿液，再送壓濾制餅步驟，(5)壓濾制餅將吸收反應(yīng)生成的硫化鉛PbS漿狀液體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，濾餅為硫化鉛PbS餅狀成品，(6)焙燒制硫?qū)簽V制餅步驟中制得的硫化鉛PbS餅狀成品替代硫鐵礦原料送入硫鐵礦焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，其焙燒反應(yīng)式如下
即可制得供生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的二氧化硫SO2原料氣，再按現(xiàn)有制備硫酸的生產(chǎn)工藝，氧化至三氧化硫SO3，再經(jīng)吸收反應(yīng)即可制得合格的硫酸產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)焙燒制硫后的爐渣(主要成份為PbO)可收集返回至吸收反應(yīng)回用。
本發(fā)明提出的利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，其主要的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步在于成功地從磷酸鹽化工企業(yè)所排棄的磷石膏廢渣中提取硫礦資源，可替代硫鐵礦作為生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的原料，對(duì)磷石膏廢渣的回收利用，可“變廢為寶”獲得制取硫酸所需的硫礦資源，從根本上解決了長(zhǎng)期困擾和制約我國(guó)磷化工工業(yè)企業(yè)發(fā)展的廢渣污染問(wèn)題，具有十分顯著的環(huán)境保護(hù)社會(huì)效益和重大的經(jīng)濟(jì)效益。


附圖是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本發(fā)明提出的的利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，它依次按以下次序的步驟進(jìn)行(1)計(jì)量配料各反應(yīng)原料按重量份計(jì)為磷石膏廢渣1份，煤炭 0.25份，將計(jì)量稱取的原料一并送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，制成混合物料，(2)還原焙燒將制成的混合物料送入轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)，控制焙燒爐內(nèi)溫度為1000℃，在翻動(dòng)攪拌工況下進(jìn)行還原焙燒15分鐘，還原焙燒反應(yīng)方程式如下
生成硫化鈣CaS和二氧化碳煙道氣，(3)復(fù)分解反應(yīng)將還原焙燒制得的硫化鈣CaS送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，按硫化鈣重量的3倍配水送入反應(yīng)罐，加入醋酸(在復(fù)分解反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制反應(yīng)罐內(nèi)液體的PH值為2，將還原焙燒反應(yīng)步驟中生成的二氧化碳煙道氣輸入反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行如下復(fù)分解反應(yīng)6小時(shí)
將復(fù)分解反應(yīng)生成的CaCO3漿體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅為石灰石CaCO3粉料，可回收用作生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的原料，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，(4)吸收反應(yīng)在吸收罐內(nèi)按氧化鉛PbO重量的3倍加水制成氧化鉛液體，加入醋酸CH3COOH(在吸收反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制吸收罐內(nèi)液體的PH值為2，再將復(fù)分解反應(yīng)中制得的硫化氫H2S氣體輸入吸收罐內(nèi)進(jìn)行如下吸收反應(yīng)6小時(shí)
制得硫化鉛PbS液體，(5)壓濾制餅將吸收反應(yīng)生成的硫化鉛PbS漿狀液體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，濾餅為硫化鉛PbS餅狀成品，(6)焙燒制硫?qū)簽V制餅步驟中制得的硫化鉛PbS餅狀成品替代硫鐵礦原料送入硫鐵礦焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，其焙燒反應(yīng)式如下
即可制得供生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的二氧化硫SO2原料氣，再按現(xiàn)有制備硫酸的生產(chǎn)工藝，經(jīng)氧化至三氧化硫SO3，再經(jīng)吸收反應(yīng)即可制得合格的硫酸產(chǎn)品。
實(shí)施例二它依次按以下次序的步驟進(jìn)行(1)計(jì)量配料各反應(yīng)原料按重量份計(jì)為磷石膏廢渣1份，煤炭 0.15份，將計(jì)量稱取的原料一并送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，制成混合物料，(2)還原焙燒將制成的混合物料送入轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)，控制焙燒爐內(nèi)溫度為800℃，在翻動(dòng)攪拌工況下進(jìn)行還原焙燒10分鐘，還原焙燒反應(yīng)方程式如下
生成硫化鈣和二氧化碳煙道氣，(3)復(fù)分解反應(yīng)將還原焙燒制得的硫化鈣送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，按硫化鈣重量的2倍配水送入反應(yīng)罐，加入醋酸(在復(fù)分解反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制反應(yīng)罐內(nèi)液體的PH值為1.5，將還原焙燒反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳CO2煙道氣輸入反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行如下復(fù)分解反應(yīng)5小時(shí)
將復(fù)分解反應(yīng)生成的CaCO3漿體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅為石灰石CaCO3粉料，可回收用作生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的原料，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，(4)吸收反應(yīng)在吸收罐內(nèi)按氧化鉛PbO重量的2倍加水制成氧化鉛液體，加入醋酸(在吸收反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制吸收罐內(nèi)液體的PH值為1.5，再將復(fù)分解反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化氫H2S氣體輸入吸收罐內(nèi)進(jìn)行如下吸收反應(yīng)4小時(shí)
制得硫化鉛PbS漿狀液體，(5)壓濾制餅將吸收反應(yīng)生成的硫化鉛PbS漿狀液體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，濾餅為硫化鉛PbS餅狀成品，(6)焙燒制硫?qū)簽V制餅步驟中制得的硫化鉛PbS餅狀成品替代硫鐵礦原料送入硫鐵礦焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，其焙燒反應(yīng)式如下
即可制得供生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的二氧化硫SO2原料氣，再按現(xiàn)有制備硫酸的生產(chǎn)方式，經(jīng)氧化至三氧化硫SO3，再經(jīng)吸收反應(yīng)即可制得合格的硫酸產(chǎn)品。
實(shí)施例三它依次按以下次序的步驟進(jìn)行(1)計(jì)量配料各反應(yīng)原料按重量份計(jì)為磷石膏廢渣 1份，煤炭 0.35份，將計(jì)量稱取的原料一并送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，制成混合物料，(2)還原焙燒將制成的混合物料送入轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)，控制焙燒爐內(nèi)溫度為1200℃，在翻動(dòng)攪拌的工況下進(jìn)行還原焙燒反應(yīng)20分鐘，還原焙燒反應(yīng)方程式如下
生成硫化鈣CaS和二氧化碳CO2煙道氣，(3)復(fù)分解反應(yīng)將還原焙燒制得的硫化鈣CaS送入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，按硫化鈣重量的4倍配水送入反應(yīng)罐，加入醋酸(在復(fù)分解反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制反應(yīng)罐內(nèi)液體的PH值為3，再將在還原焙燒反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳CO2煙道氣輸入反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行如下復(fù)分解反應(yīng)8小時(shí)
將復(fù)分解反應(yīng)生成的CaCO3漿體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾餅為石灰石CaCO3粉料，可回收用作生產(chǎn)水泥產(chǎn)品的原料，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，(4)吸收反應(yīng)在吸收罐內(nèi)按氧化鋅ZnO重量的4倍加水制成氧化鋅漿液，加入醋酸CH3COOH(在吸收反應(yīng)中作催化劑)調(diào)節(jié)控制吸收罐內(nèi)漿液的PH值為3，再將復(fù)分解反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化氫H2S氣體輸入吸收罐內(nèi)進(jìn)行如下吸收反應(yīng)8小時(shí)
制得硫化鋅ZnS漿液，(5)壓濾制餅將吸收反應(yīng)生成的硫化鋅ZnS漿液送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，濾液為稀醋酸液，可回收作配料水用，濾餅為硫化鋅成品，(6)焙燒制硫?qū)簽V制餅步驟中制得的硫化鋅ZnS餅狀成品替代硫鐵礦原料送入硫鐵礦焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，其焙燒反應(yīng)式如下
即可制得供生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的二氧化硫SO2原料氣，再按現(xiàn)有制備硫酸的生產(chǎn)方式，經(jīng)氧化至三氧化硫SO3，再經(jīng)吸收反應(yīng)即可制得合格的硫酸產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，其特征在于它依次按以下次序的步驟進(jìn)行(1)計(jì)量配料各反應(yīng)原料按重量份計(jì)為磷石膏廢渣 1份，煤炭 0.15∽0.35份，計(jì)量稱取原料送入粉碎機(jī)內(nèi)粉碎，制成混合物料，(2)還原焙燒將混合物料送入焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒10∽20分鐘，控制焙燒溫度為800∽1200℃，制得硫化鈣，(3)復(fù)分解反應(yīng)將還原焙燒制得的硫化鈣送入粉碎機(jī)內(nèi)粉碎，按硫化鈣重量的2∽4倍配水送入反應(yīng)罐，加入醋酸調(diào)節(jié)PH值為1∽3，輸入二氧化碳煙道氣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)4∽8小時(shí)，制得硫化氫，(4)吸收反應(yīng)在吸收罐內(nèi)按氧化鉛重量的2∽4倍配水制成液體，加入醋酸調(diào)節(jié)PH值為1∽3，將復(fù)分解反應(yīng)中制得的硫化氫氣體輸入吸收罐內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)間為4∽8小時(shí)，制得硫化鉛液體，(5)壓濾制餅將吸收反應(yīng)生成的硫化鉛液體送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，制得硫化鉛成品，(6)焙燒制硫?qū)簽V制餅步驟中制得的硫化鉛成品送入焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，制得二氧化硫原料氣，經(jīng)氧化至三氧化硫，再經(jīng)吸收反應(yīng)即可制得合格的硫酸產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，其特征在于在吸收反應(yīng)步驟中用氧化鋅替代氧化鉛。
全文摘要
本發(fā)明是針對(duì)目前磷酸鹽化工企業(yè)所排棄的磷石膏廢渣造成三廢污染的問(wèn)題，提出一種開(kāi)發(fā)利用磷石膏廢渣制取硫酸的生產(chǎn)方法，它依次按計(jì)量配料、還原焙燒、復(fù)分解反應(yīng)、吸收反應(yīng)、壓濾制餅和焙燒制硫的步驟進(jìn)行，從磷石膏廢渣中回收提取硫礦資源，替代硫鐵礦作為生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的原料，實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”回收開(kāi)發(fā)利用磷石膏廢渣的目的，解決了長(zhǎng)期困擾和制約我國(guó)磷化工工業(yè)企業(yè)發(fā)展的廢渣污染問(wèn)題，本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程十分簡(jiǎn)捷，操作管理方便，并且氧化鉛和醋酸原料均可回收循環(huán)使用，可極大地降低治理廢渣污染和生產(chǎn)硫酸產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有十分顯著的社會(huì)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B17/74GK1775660SQ20051002208
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者周成明, 張志強(qiáng) 申請(qǐng)人:四川省犍為明豐化工有限公司