磷石膏的高效利用是困扰磷化工行业的世界性难题。多年的工业实践表明,磷石膏制酸联产水泥是大规模利用磷石膏资源的有效技术途径之一。
西安建筑科技大学粉体工程研究所与上海三夫工程技术有限公司合作,提出了“窑外同质还原”的新思路,采用气体硫磺作为还原剂,在窑外稀相流态化体系中实现了石膏快速还原,将碳还原工艺的窑内C-CaSO4的固固反应改为窑外悬浮还原炉内的S-CaSO4气固反应,极大地提高反应推动力、反应效率和系统稳定性,构建了处理量1000kg/h的中试装置,成功研发出气体硫磺还原磷石膏制酸及水泥熟料新技术。减少了能源消耗和碳排放,将磷石膏中的钙、硫元素分质利用于生产硫酸和水泥熟料,硫酸再循环回用于磷肥生产,实现了真正意义上的资源循环利用。本技术综合制酸成本比焦炭还原技术减少400~500元/吨-硫酸,烟气SO2浓度达16~22%,生产效率和装置规模大幅提高。实现了磷石膏的高值化和钙硫资源的低耗分质利用,具有显著的社会经济和环境保护效益。
成果应用:技术成果可广泛应用于磷石膏、脱硫石膏、锰石膏、钛石膏等一众工业副产石膏的分质利用,近期将在湖北宜昌等地实施工业示范。