磷石膏制硫酸联产水泥（或熟料）可行性研究报告(3)

（1） 磷石膏

为使转窑窑气中二氧化硫达到一定浓度，保证硫酸装置的正常生产，磷石膏中w(S03)不应低于40% (以二水基计)。经了解，鲁北化工总厂在硫量不够时，采用盐场副产的盐石膏作为补充原料。

P2O5的存在，会使熟料中C3S含量降低，影响水泥的早期强度。磷石膏中w(P2O5)应<1 %。(鲁北化工厂对w(P2O5)的要求已放宽到＜1.5%。

少量的氟可降低P2O5 的有害影响并使烧成温度降低。然而，氟含量过高，会破坏转窑的衬里并影响熟料的性能。磷石膏中w(F)应

SiO2 含量过高，会使饶成过程发生困难并影响水泥质量。磷石膏中w(SiO2)应≤8％.

鲁北化工总厂磷石膏的主要化学成分见表2-3。

表2-3 鲁北化工总厂磷石膏的主要化学成分（二水基） 成分 W% SO3 CaO SiO2 5.84 P2O5 0.82 F 0.13 MgO 0.49 Fe2O3 0.41 Al2O3 0.60 42.65 30.32

国内部分厂对入窑半水磷石膏化学成分的要求见表2-4。

表2-4 对半水石膏主要化学成分的控制要求（W%） 厂名 甲厂 乙厂 丙厂 SO3 ≥48 ≥47 48.72 CaO ≥35 ≥32 35.32 SiO2 P2O5 MgO Fe2O3 ≤0.4 ≤1.3 0.61 Al2O3 ≤0.6 ≤1.6 1.42 4.0±1 ≤1.2 ≤0.5 5.5±1 ≤1.0 ≤0.3 4.68 ≤1.0 0.25

由表2-4可见，各企业对入窑半水磷石原料的组成要求不尽相同。

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(2) 焦炭

作为还原剂的焦炭，挥发分含量不能超过5％ 。这是因为，大部分挥发分将随窑气进入硫酸生产设备，它们将在转化器中燃烧，生成水蒸汽。这会造成设备的腐蚀，并使尾气中酸雾含量升高。焦炭中固定碳含量应不低于7O％ 。还原过程需要使用焦粉，可利用冶金工 业筛余的废料，做到综合利用。 (3) 燃料

在当地条件下，与其它燃料比较，煤的来源充足， 价格低廉， 可用煤作燃料。煤的质量对窑气浓度和熟料的机械强度都有很大影响，所以需要选用质量较好的煤。一般要求挥发分≥25% ，灰分≤20％ ， 热值≥250OOkJ／kg(6OO0kcal／kg)。

（4）青岛东方化工厂“四六”工程对原、燃料主要成分的要求

表2-5 青岛东方化工厂原、燃料主要成分要求(质量分数)

2.6.2 对生料的粉碎要求

磷石膏具有较高的细度，小于80μm的颗粒占80%以上，可不经粉磨与其它辅料的粉磨产品混合均化制得合格生料。

对其它辅料的粉磨细度要求为：80μm颗粒过筛率达90%以上。 2.6.3 生料成分主要技术指标（W%）（青岛东方化工公司提供）

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烧失量≤14 SiO2 = 9.O～10.0 SO3 ≥ 40 Fe2O3 ≤ 0.8 Al2O3 ≤ 2.0 P2O5 ＜1

∑C = 4.8 ± 0.4

表2-6 青岛东方厂入窑生料全分析（年平均值）

2.6.4 生料配料“三率一比” （1）青岛东方化工公司 饱和系数KH = 1.0 ± 0.03 硅酸率N = 4.0 ± 0.3 铝氧率P = 2.3 ± 0.3 碳硫比N(C)/n(SO3)=0.65～0.72 表

（2） 国内部分厂

表2-7 生料的配比

厂名 甲厂 乙厂 W(SO3)% ≥40 ≥40 KH 1.0±0.3 N 4.0±0.3 P C/S 2.3±0.3 0.69±0.04 2.5±0.3 0.71±0.03 1.05±0.05 3.0±0.3 10

丙厂 42.36 1.17 3.14 2.69 0.67 2.6.5 水泥熟料成份与率值（青岛东方化工公司提供） （1） 水泥熟料成份（W%）

SiO2 = 21.5～23.5 Fe2O3 = 1.6 ～ 2.0 Al2O3 = 3.5 ～ 4.5 CaO = 65 ～ 67

表2-8 青岛东方厂出窑熟料化学分析（年平均值）

(2) 水泥熟料率值（青岛东方化工公司提供）

KH = 0.85±0.02 H = 3.2±0.2 P = 2.3±0.3

2.7 “四六”工程生产运行考核情况

（1）“四六”工程装置的72小时连续运行考核

银山、什邡两套首批“四六”工程装置经过一年的试生产和调整后，生产转入正常。95年12月四川化工厅组织了对银山、会邡两套“四六”工程装置的72小时连续运行考核。考核结果表明，两套“四·六 装置生产能力已达到和超过设计能力，产品质量、主要工艺技术指标、消耗定额和技术经济指标达到了设计要求，工程设计是成功的，工艺

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技术是成熟的、可靠的。72小时生产技术考核结果和设计指标列于表2-9。

表2-9 水泥装置72小时生产技术考楼结果

从表2-9可以看出，银山厂回转窑72小时考核水泥熟料平均产量5.088t／h，什邡厂为6.45t／h,匀超过了设计能力。出窑窑气中SO2气浓度高于设计指标（山东建材工业设计院提供）。

据调查，国内七套“四六”工程装置都通过了生产考核，装置能够长期运行，正常生产。当时各厂水泥产品质量均为425号（相当于现在的32.5号），鲁北称可达到525号（相当于现在的42.5号），但未见产品。从无棣县建筑工地上找到鲁北化工总厂出品的水泥，标号为32.5号。

国内“四六”工程出口窑气SO2浓度一般为7-9%，经配气后进转化器的窑气SO2浓度为4-5.5%，可以实现系统的自热平衡，SO2转化率为93-95%。硫酸产品有93%酸和98%酸两种。 （2）“四六”装置生产时原料及燃料动力消耗情况

青岛东方化工厂提供的其2002年七月正常生产时的生产考核结果如下：

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