[发明专利]气体硫磺和高硫铝土矿协同还原石膏制硫铝酸盐水泥联产硫酸的方法

权利要求书

1.一种气体硫磺和高硫铝土矿协同还原石膏制硫铝酸盐水泥联产硫酸的方法，其特征在于，该方法以工业副产石膏为主要原料，以气体硫磺和高硫铝土矿中的硫化铁为还原剂，以高硫铝土矿为主要配料，制备硫铝酸盐水泥联产硫酸；

所述的方法具体包括以下步骤：

A、气体硫磺制备

将固体或液体硫磺加热熔融成粗硫磺液体，过滤得到精硫磺液体，气化制得高温气体硫磺，经文丘里引射器将气体硫磺送入还原炉；所述的固体或液体硫磺导入熔硫槽采用蒸汽或导热油或电间接加热至120～160℃熔融成粗硫磺液体，所述的精硫磺液体送入气化炉内加热气化至450～900℃制得高温气体硫磺；

B、配料

将石膏脱水后得到的脱水石膏与配料在混料机中混合均化，并在均化库中进一步均化，得到成分均匀的生料；其中配料为以生料的率值为碱度系数C:0.96～0.98，铝硫比P:3.7～3.82，铝硅比N:3.0～3.2，选择高硫铝土矿、粉煤灰、煤矸石、赤泥、铁渣、粘土至少一种或一种以上的混合物作为配料；

C、预热预还原

生料送入多级悬浮预热系统进行梯级预热，预热后的生料进入还原炉中，与步骤A进入还原炉内的气体硫磺发生预还原反应，入还原炉的气体硫磺与生料中硫酸钙中硫的摩尔比为(0～0.7):1，还原反应时间为2～45秒，还原炉内温度为700～980℃，出还原炉的生料中硫化物与CaSO₄的摩尔比为(0.10～0.35):1，反应后的物料进入旋风分离器完成气固分离，烟气进入多级悬浮预热系统，分离出来的固体物料为温度为700～950℃的预还原生料，预还原生料进入回转窑；

D、深度还原与熟料烧结

控制回转窑出口烟气中氧气含量小于2％v/v，预还原生料中的硫化物与CaSO₄在回转窑内于950～1150℃下发生氧化还原反应，还原时间为5～30min，60～90％的S元素以SO₂的形式进入回转窑内烟气中，其它元素发生初步的固相反应；深度还原之后物料在1100～1300℃高温烧结，20～60min形成硫铝酸盐水泥熟料；

E、熟料冷却、热量回用及净化制硫酸

出回转窑的高温水泥熟料在冷却机中与空气换热冷却至室温～65℃，回收热量，出多级悬浮预热系统中第一级旋风预热器的含硫烟气经余热回收、除尘净化后进入后续常规的硫酸生产工序制取工业硫酸产品；

F、水泥的制备

由步骤E中冷却机来的水泥熟料，添加石膏和组合料、再经后续碾磨加工获得不同性能要求的硫铝酸盐水泥产品。

2.根据权利要求1所述的一种气体硫磺和高硫铝土矿协同还原石膏制硫铝酸盐水泥联产硫酸的方法，其特征在于，步骤B所述的工业副产石膏脱水是置于输送床干燥炉内于120～300℃烘干脱水；

所述的配料是在磨机中烘干粉磨并初步混合，烘干热源是冷却机排出的高温富余空气、第一级旋风预热器出口烟气余热回收的热源和联产硫酸中低温余热回收所得的热源；

满足上述率值的生料采用的原料包括以下重量份组成：石膏70～95份，高硫铝土矿3～35份，粉煤灰0～15份，煤矸石0～30份，赤泥0～10份，铁渣0～8份，粘土0～20份，所述石膏为二水石膏或半水石膏；所述高硫铝土矿Al₂O₃质量分数为40～75％，S的质量分数0.5～20％；

所述的石膏为含硫酸钙的钙质和硫质原料，包括工业副产石膏、天然石膏中的一种或一种以上的混合物，工业副产石膏包括磷石膏、脱硫石膏、盐石膏、钛白副产石膏、氟石膏、镍石膏、锰石膏中的至少一种或几种混合物。

3.根据权利要求2所述的一种气体硫磺和高硫铝土矿协同还原石膏制硫铝酸盐水泥联产硫酸的方法，其特征在于，所述的工业副产石膏为磷石膏、或脱硫石膏。