[发明专利]一种制球实现磷石膏高脱硫率的方法

说明书

本发明公开了一种制球实现磷石膏高脱硫率的方法，将磷石膏与碳质原料、硅铝铁质原料按照碳质原料中C与磷石膏中SOsubgt;3/subgt;的摩尔比为0.7‑1.5、低KH值进行计量；采用分部配料和多次成球的方法加水通过造粒机成球，之后干燥；将所得干燥后的料球经预热后放入回转窑内进行CaSOsubgt;4/subgt;的脱硫。本发明在基于低KH值配料以及成球相对于粉状物料更节碳且不易使设备结皮的条件下，解决了球体内外气氛条件不均匀导致料球中磷石膏的脱硫率不能进一步提高的问题，使脱硫率达到了99％以上，脱硫后物料中的SOsubgt;3/subgt;含量≤1％。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种制球实现磷石膏高脱硫率的方法。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，磷石膏的组成比较复杂，除水合硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大，堆放会占用大量土地，并会对水资源和土地资源造成污染。

CaSO₄相对于CaCO₃而言，其需要在更高的温度下才能完全分解并脱硫，且CaSO₄还有较强的助熔作用和不利于脱硫的各类副反应发生，进一步加大了其脱硫的难度。已有较多文献报道采用碳质原料、一氧化碳气氛、单质硫可使磷石膏的分解温度降低，分解率达到99％以上，但要使脱硫率达到95％以上则较难实现，若脱硫率达不到此要求，则在熟料烧成阶段硫会以CaSO₄、CaS或固溶物的形式存在，对熟料的生产和应用带来诸多不利影响。

除了磷石膏脱硫较困难外，其应用于工业生产上还主要存在三个问题：(1)工业上还原气氛的营造较困难；(2)碳质原料的消耗大；(3)磷石膏的助熔作用易导致设备出现严重的结皮现象。

本公司最近的研究中得到了磷石膏分解脱硫方面的突破性进展，申请了“一种磷石膏脱硫联产水泥工艺”的发明专利，主要采用低KH值配料混合脱硫的方法，KH值为0.6-0.7，使脱硫率达到了95％以上，制得的硅酸盐水泥熟料中SO₃含量不超过3％，但想要继续将SO₃的含量降低至1％以下则非常困难。

虽然制成料球可以使球体中的碳质原料减少与空气的接触，使得更易制造还原气氛，进而减少碳质原料的浪费，且减少了与设备的接触面从而解决熔融结皮的现象，但相较于粉状，由于球体外部比内部更易接触空气，使得内外碳质原料的消耗速度不同，这会导致球体中的气氛条件不均匀而更难脱硫。

其次，制备常规水泥熟料所需的KH值较高，若采用更低的KH值脱硫则会降低磷石膏的利用率。

如何在生产中利用料球节碳、不易使设备结皮的优势，弥补料球因内外气氛条件不均匀而难脱硫的劣势，在KH值为0.6-0.7的条件下达到较高的脱硫率，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种制球实现磷石膏高脱硫率的方法，在基于低KH值配料以及成球相对于粉状物料更节碳且不易使设备结皮的条件下，解决球体外部比内部更易接触空气，使得球体内外碳质原料的消耗速度不同而气氛条件不均匀导致料球中磷石膏的脱硫率不能进一步提高的问题，使磷石膏的脱硫率提高到99％以上，从而使煅烧产物中SO₃的含量降低至1％以下。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种制球实现磷石膏高脱硫率的方法，包括以下步骤：

(1)获取磷石膏、碳质原料、硅铝铁质原料，经干燥、破碎，计量；

(2)采用分部配料和多次成球的方法加水通过造粒机成球，之后干燥；

(3)所得干燥后的料球经预热后放入回转窑内进行CaSO₄的脱硫。