磷石膏制硫酸联产水泥的工艺
浅淡磷石膏制硫酸联产水泥的工艺
浅淡磷石膏制硫酸联产水泥的工艺摘要：磷石膏制硫酸联产水泥, 不仅可以节省磷石膏堆场, 减少环境污染, 而且可以充分利用硫、钙资源, 硫酸可以循环使用( 占萃取用硫酸80%) , 水泥又是一种良好的建筑材料。
本文主要介绍了利用废渣磷石膏制硫酸联产水泥的工艺以及发展前景。
关键词：磷石膏；硫酸；联产水泥；工艺；Abstract: Phosphor gesso makes vitriolic couplet produce cement, can not only save the phosphogypsum yard, reduce environmental pollution, but also make full use of resource of sulfur, calcium, sulfate can be used circularly (percentage of extraction with sulfuric acid 80% ), cement is a kind of good building materials. This paper mainly describes the use of waste phosphogypsum combined production of sulphuric acid and cement technology and development prospects.Key words: phosphorus gypsum; cement; sulfate; process磷石膏是湿法磷酸生产时排放的固体废弃物, 每生产1tP2O5磷酸约产生4.8~5.5t磷石膏。
全世界磷石膏的年排放量超过10亿t我国每年磷石膏的排放量超过3亿t，而我国磷石膏利用率还不足总量的10%。
大面积的磷石膏堆积不仅对环境造成很大的压力,更是资源的极端浪费。
目前国内生产硫酸的原料主要为硫磺和硫铁矿, 包括冶炼烟气、其它含硫物质。
磷石膏制硫酸联产水泥工艺
磷石膏制硫酸联产水泥工艺嘿，朋友！你知道吗？有一种神奇的工艺，叫磷石膏制硫酸联产水泥工艺。
这可真是个了不起的玩意儿！咱先来说说磷石膏这东西。
你就把它想象成是一个调皮捣蛋的小鬼头，不好好处理它，就能给咱惹出不少麻烦。
但要是用对了方法，它就能变成宝贝！磷石膏制硫酸联产水泥工艺，就像是一位超级魔法师，把这个让人头疼的磷石膏给变了身。
这个工艺怎么操作呢？简单来讲，就是一系列精心设计的步骤和流程。
就好像是一场精心编排的舞蹈，每个动作都得恰到好处。
首先得把磷石膏进行预处理，这一步就像是给原材料洗澡、梳妆，让它们干干净净地准备进入下一个环节。
然后呢，通过一系列复杂但有序的化学反应，磷石膏开始发生神奇的变化。
这过程中，温度、压力、时间等等因素，都得拿捏得死死的，稍有偏差，可就达不到理想的效果啦！这就好比炒菜，火候、调料的多少，都决定了这道菜好不好吃。
经过一系列的折腾，磷石膏就慢慢变成了硫酸和水泥的原料。
这硫酸，那可是工业中的重要角色，用处多了去了。
而联产出来的水泥，质量也是杠杠的。
你想想，以前让人头疼的磷石膏，现在摇身一变，既能产出重要的硫酸，又能有优质的水泥，这不是一举两得吗？这就好像是把一只丑小鸭变成了白天鹅，还顺带生出了金蛋！这个工艺带来的好处可不止一点点。
一方面，解决了磷石膏堆积造成的环境问题，让我们的家园更加美丽干净。
另一方面，还能生产出有用的产品，为经济发展添砖加瓦。
这难道不是一件大好事吗？而且啊，随着技术的不断进步，这个工艺也在不断完善和优化。
就像一个孩子在不断成长，变得越来越强大，越来越厉害。
所以说，磷石膏制硫酸联产水泥工艺，可真是个值得我们好好研究和推广的好东西！它就像是黑暗中的一束光，为我们解决问题，带来希望！咱们得重视它，让它发挥更大的作用，为我们创造更美好的未来！。
磷石膏制硫酸联产水泥流程
磷石膏制硫酸联产水泥流程磷石膏制硫酸联产水泥，这可真是个超有趣的事儿呢！一、磷石膏是啥？磷石膏啊，它其实是生产磷肥时产生的一种废渣。
可别小看这废渣哦，它里面含有好多有用的东西呢。
在磷肥生产过程中，磷矿石经过一系列反应，就会产生大量的磷石膏。
以前啊，这磷石膏的处理可让人头疼了，到处堆放又占地方，还可能对环境有影响。
不过呢，现在人们发现了它的大用处，那就是用来制硫酸联产水泥啦。
二、制硫酸的环节。
1. 预处理。
磷石膏在用来制硫酸之前，得先进行预处理。
这就像是给它洗个澡、做个美容一样。
要把磷石膏中的杂质去除掉一部分，让它变得更“纯净”，这样后面的反应才能顺利进行。
比如说，里面可能有一些未反应完全的磷矿石颗粒，或者是其他的小杂质，都要尽可能地弄掉。
2. 分解反应。
接下来就是关键的分解反应啦。
磷石膏在高温下会发生分解反应，这个反应可神奇了。
在特定的设备里，给磷石膏加热到很高的温度，它就会分解出二氧化硫气体。
这二氧化硫气体可是制硫酸的重要原料呢。
就像从一个大宝藏里挖出了一颗超级珍贵的宝石一样。
而且这个反应的条件还挺讲究的，温度要刚刚好，设备也要合适，不然反应就可能不完全或者出问题。
3. 硫酸的生成。
有了二氧化硫气体之后，就要通过一系列的化学反应来生成硫酸啦。
二氧化硫要经过氧化、吸收等步骤。
这就像是一场化学的魔法之旅，二氧化硫先被氧化成三氧化硫，然后三氧化硫再和水反应就变成了硫酸。
这个过程中，每一步都要控制得很好，像调节温度、控制气体的流量之类的，就像厨师做菜要掌握火候和调料的用量一样。
三、联产水泥的过程。
1. 剩余物质的利用。
在磷石膏制硫酸的过程中，会剩下一些物质，这些物质可不能浪费。
它们里面含有一些可以用来生产水泥的成分呢。
比如说，里面有钙、硅等元素的化合物。
这些东西经过进一步的处理和调配，就可以成为生产水泥的原料。
2. 水泥的生产工艺。
水泥生产也是有一套自己的工艺的。
要把那些剩余物质和其他一些原料按照一定的比例混合起来，然后再进行煅烧等操作。
磷肥行业废渣磷石膏的综合循环利用——磷石膏制硫酸联产水泥
在 回转 窑 内产生 的窑 气含 Ｓ ：的气体 经 过 电除 Ｏ
尘、 酸洗净化 、 干燥后 ， ｓ 由 Ｏ 鼓风机送人转化工序 ，
在钒触媒 的催 化作 用下 ， 经过两 次转 化 生成 Ｓ Ｏ：
２ ０，＋０， Ｓ ｓ ｏ
具有一定的规模并 大力 降低 消耗 ， 同时有效地 除去 其 中的残磷等杂质后具有一定 的竞争力 ， 无论从工
４ 磷石 膏制硫 酸联 产水 泥经济效益分析
４ １ 吨酸原 料成 本分 析 ．
按 照 目前我 公 司 现有 的生 产装 置 ， ｌ硫 磺 可 每 ｔ 生产 ３ 硫 酸 ， ｔ 按照 当前 市场 价硫 磺价 格 为 ４ ０ ／ ２０元 ｔ 计算 ， 原料 费用 为 １０ ４０ ｔＩ 硫 铁 矿 （ 准 矿 ） ；ｔ 标 可 吨； 由于磷 石 膏 属 于
生产 １ 硫 酸 ， 铁 矿 （ 准矿 ） ｔ 硫 标 的价格 为 １０ ０ ０—１ ０ ５０
和水泥新的原料路线 ， 改变了传统产业消耗资源、 制 造 产 品 、 出废 物 的线性 生产 模式 ， 快 推 动循 环经 排 加
济 的发 展 步伐 。
参考文献
ｔ原料 费用 平 均 为 １５ ， ２０
（）３ ２ ：．
作者简介 ：
［］ ６ 黄 新 ， 海 帆． 国磷 石膏 制 硫酸 联 产 水 泥 的 现状 王 我 ［ ］硫 酸工业 ，００ （ ） １ １ ． Ｊ． ２ ０ ，３ ： ０— ４ ［］ ７林 乐． 我国磷 复肥工业发展 现状和展望 ［ ］ 磷肥与 复 Ｊ．
肥 ．０ ４ １ （ ） １ ５ ２ ０ ，９ １ ： — ．
艺 、 术经 济及 环 技
Ｓ ９ ％浓度 的硫 酸 两 次 吸 收 后 ， 其 中 的含 有 Ｏ被 ８ 与 约２ ％的水 化合 制 的 Ｈ Ｓ Ｏ ：
磷石膏制硫酸联产水泥流程
磷石膏制硫酸联产水泥流程磷石膏制硫酸联产水泥，这可真是个超有趣的事儿呢！一、磷石膏是啥？磷石膏啊，它是在磷酸生产过程中产生的一种废渣。
这东西要是不好好处理，可就成了个大麻烦，又占地又污染环境。
不过呢，聪明的人类就想出了把它用来制硫酸联产水泥的好办法。
二、制硫酸的环节。
1. 预处理。
磷石膏得先进行预处理。
这就好比是给它梳妆打扮一下，让它能够更好地参与后面的反应。
要把磷石膏里的杂质尽可能地去除掉，像是一些有机物啊，还有那些可能影响反应的小颗粒之类的。
这一步要是没做好，后面就容易出乱子。
2. 分解反应。
处理好的磷石膏就开始进行分解反应啦。
这时候就像是一场化学魔术表演，磷石膏在高温下会分解，产生二氧化硫。
这个二氧化硫可是制造硫酸的关键原料哦。
想象一下，磷石膏在高温下就像在热舞，然后“变”出了我们想要的东西。
3. 硫酸的制取。
有了二氧化硫之后呢，就要通过一系列复杂又神奇的过程把它变成硫酸啦。
这个过程需要经过催化氧化、吸收等步骤。
就像是把一个个小零件组装成一个大机器一样，每个环节都要精准无误。
比如说催化氧化这一步，就像是给二氧化硫找了个“小助手”，让它能够更快更好地变成三氧化硫，然后再通过吸收，硫酸就诞生啦。
三、联产水泥的部分。
1. 剩余物质的利用。
在磷石膏制硫酸的过程中，还会剩下一些东西呢。
这些剩余物质可不能浪费，它们就被用来生产水泥啦。
这就像是把做菜剩下的边角料又做成了一道美味的小菜一样，非常的环保又高效。
2. 水泥的生产过程。
把那些剩余物质和其他的原料按照一定的比例混合在一起，就像调一杯独特的鸡尾酒一样。
然后再经过煅烧、研磨等步骤，水泥就逐渐成型啦。
煅烧的过程就像是给这个混合物来一场高温的SPA，让它们变得更加坚固耐用。
研磨的时候呢，就像是给它做最后的精细打磨，让水泥的质量更好。
四、这个流程的好处。
1. 环保。
这个磷石膏制硫酸联产水泥的流程最大的好处就是环保。
把本来是废弃物的磷石膏变废为宝，减少了对环境的污染。
简述磷石膏制硫酸联产水泥的工艺路线。
五、水泥包装
水泥生料经过均化后，进行包装 出厂。
六、窑气净化
回转窑产生的窑气经过重力除尘、 电除尘、文氏管（泡沫塔）、电除 雾器等多级净化和干燥处理。
七、SO2转化
净化后的窑气中含有的SO2在钒 触媒催化剂的作用下转化成SO3。
八、硫酸吸收
转化后的SO3通过硫酸吸收， 最终得到硫酸产品。
谢谢观看！
磷石膏制硫酸联产水泥 的工艺路线
一、原料准备
将磷石膏（二水石膏）通过烘干机脱 水，转化为半水石膏。
二、生料制备
配入一定量的沙土、粘土、焦炭 面等原料，制成生料
三、高温煅烧
生料经过均化和计量后，送入回 转窑中进行高温煅烧，得到水泥 熟料。
四、水泥粉磨
将水泥熟料配入一定量的水渣、粉 煤灰等混合材，通过球磨机粉磨成 水泥生料。
磷石膏分解制硫酸联产水泥工艺装置
磷石膏分解制硫酸联产水泥工艺装置下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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磷石膏制硫酸联产水泥的技术现状_鲍树涛
磷石膏是用硫酸分解磷矿生产磷酸过程中的副 产物。磷酸是生产高浓度磷复肥的主要原料，制取 1 t 磷酸 （以 P2O5计） 消耗硫酸约 2.8 t，副产磷石膏 5 t。磷石膏的综合利用和硫资源紧张严重制约了我 国磷复肥工业的健康发展。利用磷石膏生产硫酸联 产水泥是解决磷复肥行业磷石膏污染环境、实现硫 资源内部循环的出路。 1 石膏制硫酸联产水泥技术的发展背景
ϕ 4 m × 75 m，配套预热器
2
5 冷却机
ϕ 2.8 m × 28 m，单筒
2
6 水泥磨
ϕ 3 m × 11 m，配套高效选粉机
由预热器窑尾电收尘器来的 320 ℃、ρ（尘） 0.15 g / m3 （标态） 的窑气进入冷却塔进行冷却洗 涤。冷却塔为空塔，塔内喷淋 w（H2SO4） 约 8％～ 10％的稀硫酸，窑气在冷却塔中经绝热蒸发，冷却 至 63～68 ℃，进入填料洗涤塔，用 w（H2SO4） 约 1.5％的稀硫酸喷淋洗涤，以进一步除去窑气中的 尘、氟等杂质。洗涤塔出口气体 （38～40 ℃） 经 电除雾器除去酸雾后进入干燥塔。稀酸采用板式换 热器冷却。
水泥熟料、石膏、混合材 （煤灰、钢渣等） 在 储库库底按比例经喂料机计量后，由皮带机送入水 泥磨粉磨。粉磨后的水泥由提升机送入选粉机选 粉，选出的粗料由空气输送斜槽返回磨内再粉磨， 细料则为成品，经螺旋输送机、斗提机和空气输送 斜槽送至水泥储库储存、包装或散装出厂。
水泥磨、空气斜槽、斗提机废气全部引入选粉 机作为二次风，不再单独设除尘设备。选粉机废气 经袋收尘器净化后，由排风机排入大气，袋收尘器 收下的细粉送至水泥储库。 2.2 窑气制硫酸生产工艺过程 2.2.1 窑气净化
3 磷石膏制硫酸联产水泥主要设备 （见表 1）
表 1 年产 20 万 t 硫酸联产 30 万 t 水泥主要设备
浅谈磷石膏制硫酸联产水泥
浅谈磷石膏制硫酸联产水泥一、磷石膏的产生及综合利用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）。
磷石膏制硫酸钙晶须是磷石膏综合利用的新途径。
「3」「4」硫酸钙晶须集无机填料和增强纤维的优势于一身,应用于制品中呈现出优异的综合性能，是一种高档填料。
广泛用于橡胶、塑料、造纸等行业。
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。
二、磷石膏制硫酸联产水泥的化学反应及工艺流程1、磷石膏制硫酸联产水泥的化学反应（1）磷石膏烘干：磷石膏在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 120-160°C 2CaSO4.1/2H2O+3H2O↑（2）磷石膏分解:磷石膏中的硫酸钙（CaSO4）热稳定性强，升温到1470°C才能分解，且速度缓慢。
当磷石膏中添加部分含有SiO2、Fe2O3等氧化物的原料时，可以提高分解速率、降低分解温度。
磷石膏制硫酸联产水泥工艺条件的研究
27
中的以 飞含量在 40% 一41%之间， 窑气 SO2 浓度可 达 7%以上， 这样可以满足硫酸生产需要。 P205含量的高低对回转窑操作有很大的影响。
指标， 值越高， 越高， KH 几S 熟料早期强度越好， 28d
强度也好， 对水泥生产越有利。但 fH 值过高， 会使 熟料中 f 一 CaO 过高， 从而影响熟料安定性， 导致水泥 安定性不 良， 成为废品。因此， 实验确定熟料 K 值 H 控制在 0.85 士 0.02 的范围内。N 值反映水泥熟料中
Ca0 含量越高， 可保证熟料烧成过程中所需的 CaO 含
器净化、 干燥， 进转化系统， 其中的 S0 2 在催化剂的 作用下转化成S0 3,S0 3经吸收后得硫酸， 尾气经氨
中和后放空。工艺流程见图 t o
2 原料要求
收稿 日期:2006 一08 一11
量以 取 制 高标号水泥。同时， 03含量越高， 窑气中
山
. 26
东
化
工
SHAN DONG CHEM ICAL INDU ST R Y
2007 年第 36 卷
磷石膏制硫酸联产水泥工艺条件的研究
张学丽‘ ,2a韩利华‘
( 1。 河北理工大学， 河北 唐山 063009;2 . 冀东水泥股份有限责任公司， 河北 唐山 063031)
摘要: 阐述了磷石膏制硫酸联产水泥的工艺流程， 对工艺条件进行了优化研究， 实验结果为:生料中碳与CaSO4 的物质的量比 为
的以 飞浓度越高， 对降低硫酸装置投资IS01 风机动
力消耗越有利， 转化工段热平衡越易控制。本实验通 过采用优质贵州磷矿和湖北磷矿搭配使用， 使磷石膏
向为胶凝材料的研究。
作者简介 :张学丽( 1973- ) ， 汉族， 女， 工程师， 在职工程硕士研究生， 主要研究
磷石膏制酸联产水泥的生产与操作
烧失量 ≤14 9. 0 ～ 10. 0 SiO 2
SO 3 Fe2O 3 A l2O 3 P 2O 5
≥40 ≤0. 8 ≤2. 0
< 1 4. 8±0. 4
2C
SiO 2 指 标 的 确 定 主 要 是 根 据 生 料 中 CaO 的质量分数, 同时要考虑烧成用煤质
量, 日常操作中主要控制 SiO 2 和 2 C, 其频率 分别为 SiO 2 每班 3 次, 2 C 每班 4 次。 ( 4) 配料 “三率一比”
Fe 2O 3 ≤0. 8, (A l2O 3 + Fe2O 3 ) ≤2. 8。
表 2 原材料各组分质量分数代号
物料 磷石膏 粘 土 焦沫 ( 灰分)
SiO 2
S1 S2 S3
A l2O 3
A A A
1 2 3
Fe2O 3
F1 F2 F3
CaO
C1 C2 C3
P 2O 5
P1 P2 P3
非正常生料 (w % ) : A l2O 3 2. 3,
P 2O 5 , 且以焦炭作还原剂, 煅烧中产生二次液
相 CaS、 SO 3 及由其形成的低熔物。而后者则 不然, 一次液相指生料中各熔剂成分 Fe2O 3、 A l2O 3、 P 2O 5、 M gO 、 R 2O (N a 2O 、 K 2O 等金属 氧化物) 、 F 等, 特别是 Fe2O 3 和 A l2O 3 质量 分数, 前者控制较低, 而后者则较高。 控制较 为合理的一次液相, 选择最佳的 “三率一比” ( 即石灰饱和率、 铁率、 硅率、 碳硫比) , 可以说 是磷石膏制酸联产水泥配料成功的关键。 某 厂生料中要求: w ( Fe2O 3 ) ≤ 1% , w (A l2O 3 ) ≤ 2. 0%～ 2. 8% , K H ( 石灰饱和比) 1. 05 ± 0. 05, n ( 硅率) 3. 2±0. 2, 不但液相量大, 且饱 和比高, 物料既耐火又结球, 烧结范围很窄,
一种磷石膏与硫磺结合制酸联产水泥的工艺方法[发明专利]
![一种磷石膏与硫磺结合制酸联产水泥的工艺方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/47e2ce7d777f5acfa1c7aa00b52acfc788eb9f79.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 1948131A[43]公开日2007年4月18日[21]申请号200610022146.1[22]申请日2006.10.31[21]申请号200610022146.1[71]申请人李光明地址618400四川省什邡市皂角开发区[72]发明人李光明 李进 李子军 王佳才 邹建 [51]Int.CI.C01B 17/69 (2006.01)C04B 11/26 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 1 页[54]发明名称一种磷石膏与硫磺结合制酸联产水泥的工艺方法[57]摘要本发明涉及一种磷石膏与硫磺结合制酸联产水泥的工艺方法，是利用湿法磷酸生产所得废渣磷石膏制取水泥硫酸，具体是指利用磷石膏制酸系统出回转窑的低浓度SO 2气体，该窑气经洗涤、净化、干燥后，与硫磺制酸系统的高浓度SO 2气体混合，配成8～9％的SO 2气体浓度，采用先进的两转两吸制酸流程制成硫酸，同时磷石膏在回转窑中烧成为水泥熟料，经研磨配料制成水泥。
本发明能够克服磷石膏制硫酸联产水泥的技术缺陷或不足，可以采用先进的两转两吸制酸流程，利用燃烧炉的高温SO2气体，可简化两转两吸换热流程，正常生产的尾气可以不经处理直接排空，降低了污染的可能，提高了硫的利用率，从而提高装置的整体效益。
200610022146.1权 利 要 求 书第1/2页 1、一种磷石膏与硫磺结合制酸联产水泥的工艺方法，其特征在于：利用磷石膏制酸系统出回转窑的低浓度SO2气体，该窑气经洗涤、净化、干燥后，与硫磺制酸系统的高浓度SO2气体混合，配成体积百分浓度为8～9％的SO2气体，采用两转两吸制酸流程制成硫酸，同时磷石膏在回转窑中烧成为水泥熟料，经研磨配料制成水泥，该方法包括：(1)磷石膏经过洗涤、净化，降低磷石膏中游离P2O5和F的含量，使P2O5的含量小于1％、F含量小于0.35％，然后进入脱水机和烘干机脱水烘干；(2)脱除了部分水分及部分氟的磷石膏经冷却后进入配料仓。
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浅淡磷石膏制硫酸联产水泥的工艺
摘要：磷石膏制硫酸联产水泥, 不仅可以节省磷石膏堆场, 减少环境污染, 而且可以充分利用硫、钙资源, 硫酸可以循环使用( 占萃取用硫酸80%) , 水泥又是一种良好的建筑材料。
本文主要介绍了利用废渣磷石膏制硫酸联产水泥的工艺以及发展前景。
关键词：磷石膏；硫酸；联产水泥；工艺；
abstract: phosphor gesso makes vitriolic couplet produce cement, can not only save the phosphogypsum yard, reduce environmental pollution, but also make full use of resource of sulfur, calcium, sulfate can be used circularly (percentage of extraction with sulfuric acid 80% ), cement is a kind of good building materials. this paper mainly describes the use of waste phosphogypsum combined production of sulphuric acid and cement technology and development prospects.
key words: phosphorus gypsum; cement; sulfate; process
中图分类号：tu7文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）
磷石膏是湿法磷酸生产时排放的固体废弃物, 每生产1tp2o5磷酸约产生4.8~5.5t磷石膏。
全世界磷石膏的年排放量超过10亿t我国每年磷石膏的排放量超过3亿t，而我国磷石膏利用率还不足总
量的10%。
大面积的磷石膏堆积不仅对环境造成很大的压力,更是资源的极端浪费。
目前国内生产硫酸的原料主要为硫磺和硫铁矿, 包括冶炼烟气、其它含硫物质。
对于目前我国硫资源短缺, 全靠进口硫磺来生产硫酸, 难以维持硫酸消耗大户所需,利用磷石膏制硫酸联产水泥的工艺已成为当今化工行业最为关注的问题。
1．实现磷石膏制硫酸联产水泥的重要性
中国的西南片区是主要磷肥生产基地, 每天生产大量磷铵肥料同时, 也产生大量的工业废渣磷石膏。
磷石膏的主要成分为c aso4, 是生产水泥的重要原料, 磷石膏资源的综合利用, 早在“十一五”期间也列入四大环保治理项目之一。
通过磷石膏的综合利用, 解决硫酸法萃取磷酸产生的废渣) 磷石膏的堆放、占地、污染问题, 又合理利用了三废资源。
就目前开磷存放的磷石膏就上亿吨, 如能够把这些磷石膏能够综合利用, 走循环经济的发展道路, 用磷石膏
制硫酸联产水泥, 不仅可以节约磷石膏堆场, 减少环境污染, 而
且可以充分利用硫、钙资源, 硫酸可以循环利用, 可大大节约生产成本, 还可以副产水泥产生更高的经济价值, 这既符合国家循环
经济产业政策要求, 又可以实现湿法制取磷酸行业的又好又快的
可持续发展, 是体现经济效益、社会效益、环保效益于一体的好项目。
2．磷石膏制硫酸联产水泥工艺
2.1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生料, 经均化、包装后出厂。
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在钒触媒催化剂的作用下转化成so3, so3 经硫酸吸收后得硫酸。
图1 磷石膏制硫酸工艺流程示意图
2.2水泥生产原理介绍
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
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↑
c as+ 3c aso4 = 4cao + 4so2↑
总反应为:
2c aso4 + 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c ao 与sio2、a l2o3、fe2o3等发生矿化反应, 生成硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等即为水泥熟料:
2cao+ sio2 = 2c ao·sio2
3cao+ sio2 = 3c ao·sio2
cao + al2o3 = 3cao·al2o3
cao + al2o3 + fe2o3 = 4cao·al2o3·fe2o
2.3硫酸生产原理介绍。
在回转窑内产生的窑气含so2 的气体经过电除尘、酸洗净化、干燥后, 由so2 鼓风机送入转化工序,在钒触媒的催化作用下, 经过两次转化生成so3：
so3 被98%浓度的硫酸两次吸收后, 与其中的含有约2%的水化合制的h2so4：
3．技术特点
硫酸和水泥是化工、建材行业的两个主要产品。
历来, 硫酸是用硫铁矿、硫磺或冶炼气制造的。
水泥则是用石灰石和一些辅助原料生产的。
随着工业技术的发展, 以石膏或化学石膏如磷石膏也可以生产水泥, 生产过程中产生的含段无的窑气可制取硫酸, 实现了两
种产品一体化生产。
磷石膏的主要成份是caso4在高温下可以分解出cao与so2气体, cao与其他的sio2、al2o3、fe2o3形成水泥熟料, so2气体送人硫酸装置制取硫酸。
这种生产方法与一般的水泥和硫酸生产是不同的。
其主要特点是:
3.1用石灰石生产水泥可以根据产品要求调整原料配比, 而用磷石
膏生产因其成份一定原料配比不能随意调节, 即要生产水泥熟料
又要生产合格的so2气体。
因此生产控制有一定的限制。
3.2磷石膏分解缎烧过程中需要大量的热量, 窑气量大, 因而so2含量低,硫酸装置相对硫铁矿制酸较大。
3.3磷石膏制硫酸联产水泥生产工艺复杂、要求高、因而对加强原料、半成品(生料、熟料) 的均化十分重要, 否则难以得到合格的产品。
3.4硫酸与水泥联产, 回转窑与硫酸装置实质上是一条不可分割的生产线, 只有两者都达到正常才能互相创造好的生产条件。
5．磷石膏制硫酸联产水泥的前景。
从变害为利、扩大硫资源的角度来看，利用磷石膏制硫酸联产水泥势在必行。
国家计委、化工部都已下了决心，并对该工艺技术的发展作了重要部署。
磷酸、硫酸是化工产品，水泥是建材产品，虽然从大的方面来说两者同属化工范畴，但是具体的生产技术大不相同并且，这三个产品有如一根链条上的三个环节，生产时各自的原料、工艺技术、操作参数都会对下一个产品的生产有较大的影响。
俗话说“隔行如隔山”，因此，要想上好联产系统，化工、建材两行业的设计人员必须虚心地互相学习，相互了解另一行业生产技术的特点及对本行业有哪些要求，互相努力满足对方的技术要求。
特别要注意，虽然硫酸足主产品，水泥是副产品，但是它们是在同一个联产系统内生产出来的。
副产品(水泥)得不到应有的重视，就会影响
主产品(硫酸)的正常生产，这是生产实践业已证明了的。
所以，决策、筹建者应充分地认识这两个主、副产品在生产过程中的相互制约、相辅目成的关系，才能做好建设的前期工作，为建设、生产打下良好的基础。
6．结束语
我国硫资源短缺, 可开采的硫铁矿的品位逐年下降, 而我国化学
石膏资源十分丰富, 随着磷复肥工业的发展, 磷复肥的增产将排
放大量的磷石膏, 预计以后磷石膏年排放量要达到20000万吨。
因此综合利用这些资源, 可以拓宽硫的来源, 增加硫酸产量, 促进
我国工农业的大发展。
参考文献：
[1]郝继武, 庞仁杰1 磷石膏制酸联产水泥的生产与操作1j21 磷肥与复肥, 1998, ( 6) : 571
[2]路向前．磷石膏在水泥工业中的应用[j]．国外建材科技，2003．。