[发明专利]一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺

说明书

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合研磨制成生料，窑内焙烧得熟料；熟料进行溶出，并进行固液分离；分离得到的溶液制备氧化铝；将制得的氧化铝与蛭石粉、漂珠、粘土粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥、木质素磺酸钙、有机硅防水剂和水混合均匀得混合物料；混合物料经定型、排气、压制、保压、脱模、养护、干燥得炉衬硬质保温板；将分离得到的残渣经浮选得硫化物；硫化物加工制得硫酸。本发明具有制备炉衬硬质保温板和制酸成本低，废渣利用率高，制备的炉衬硬质保温板结构强度高、重烧线变化率低、导热系数低、防潮、高温状态下物理性能稳定，制酸工艺简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

炉衬是用于对金属进行精炼的炉子的炉壁，由于经常处于高温下作业，一般用耐火材 料砌筑。炉衬在极其复杂、激烈的物理化学反应的冶炼过程中，不仅承受高温钢水与熔渣的化学侵蚀，还要承受钢水、熔渣、炉气的冲刷作用，以及加废钢的机械冲撞等。在现有技术的炉衬硬质保温板采用氧化铝粉和其它原料加工制备得到，具有结构强度高、重烧线变化率低、导热系数低、防潮的优点；在高温工作状态下物理性能稳定，但是现有氧化铝粉的制作工艺复杂、生产成本高，导致氧化铝粉价格贵，大大的增加了炉衬硬质保温板的生产成本。

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙（CaSO₄），其含量一般可达到70-90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：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。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。因其富含铁，呈赤红色泥浆状而得名。每生产1吨氧化铝，大约产生赤泥1.0-2.0吨。我国赤泥的年产生量约为1.0亿吨，累计堆存量约为5亿吨。

现目前，针对磷石膏和赤泥的综合利用的技术很少，基本上集中在建材和铺路等传统领域，这造成了磷石膏和赤泥中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。而将磷石膏和赤泥综合利用来制炉衬硬质保温板，同时联产酸的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺。本发明具有制备炉衬硬质保温板和制酸成本低，废渣利用率高，制备的炉衬硬质保温板结构强度高、重烧线变化率低、导热系数低、防潮、高温状态下物理性能稳定，制酸工艺简单的特点。

本发明的技术方案

一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺，包括如下步骤：

A、将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；

B、将步骤A制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；

C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，粉碎得氧化铝粉；

D、将步骤C制得的氧化铝粉与蛭石粉、漂珠、粘土粉、硅微粉、膨胀珍珠岩、铝酸盐水泥、木质素磺酸钙、有机硅防水剂和水混合均匀得混合物料；

E、将步骤D制得的混合物料加入定型模具后，将定型模具置于压力机中，经排气、压制、保压使混合物料达到密实状态，脱模，得毛坯，所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5%，即得炉衬硬质保温板；

F、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；

G、将步骤F分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5h，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸。