硫铵渣是磷化工行业磷石膏制备硫酸铵过程中产生的废弃物,其水分高、细度高、成分复杂,它的有效利用是磷石膏大规模综合利用的关键。本论文针对该类废渣碳酸钙含量高的特点,借鉴水泥工业高固气比悬浮预热预分解理论,采用高固气比悬浮态热分解工艺对其进行焙烧处理,获得了高质量的石灰,从而找到了处理该类废渣的新途径。论文首先多角度地分析了原料的性质和特点;确立了悬浮态热分解工艺的技术路线;确定了拟开发的焙烧系统中预热单元、焙烧单元和冷却单元的组合形式;在单因素分析的基础上优化了设计参数;开发出一套新型的硫铵渣焙烧装置;进行了完整的工业试验并对结果进行分析和反求研究;探讨了该技术在其它领域的拓展应用。通过上述研究,得出以下主要结论:1)硫铵渣的主要特性与水泥生料接近,其Ca CO₃含量略低,比水泥生料更细,水分更高,以上特性决定了硫铵渣制备活性石灰的工艺装置在借鉴水泥窑尾预热预分解系统时,还需进行针对性改进;2)理论研究表明,系统采用2级双系列高固气比悬浮态预热+1级外循环高固气反应炉+3级单系列悬浮态冷却组合方式时,系统各指标均可以达到较优水平:C1出口温度可以控制在170℃以下,产品温度可降至207.2℃,产品理论热耗为3912.3k J/kg;3)高固气比悬浮热分解新工艺可在一套装置内完成硫铵渣的烘干、分解和冷却,并可获得活性160～180s、分解率>97.7%以上的高质量石灰产品,产品热耗为4402k J/kg;4)工业线运行及后续反求工程分析等证明,系统中预热单元、冷却单元参数设计合理,原料预热充分,水分蒸发强度高,出系统产品温度控制在100℃以内,同时各旋风筒分离效率等匹配合理;5)本工艺可应用于传统石灰制造业的改造和升级。当采用高固气比悬浮热分解工艺,使用石灰石生产石灰时,热耗将进一步降低,产品活性更高,质量更佳,系统运行将更加稳定。