CN101643331A - 一种微波活化制备石膏粉的方法 - Google Patents

一种微波活化制备石膏粉的方法 Download PDF

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韦华
童军
廖学飞
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Abstract

一种微波活化制备石膏粉的方法，先将脱硫石膏、改性剂、漂白剂，按重量百分比脱硫石膏70～90％：改性剂5～20％：漂白剂5～20％于120℃～180℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再送入微波设备中进行微波干燥脱水，同时在微波设备工作腔内配置球磨体，在干燥脱水的同时对混合料进行粉磨制得石膏粉料，最后将石膏粉料送出微波设备进行冷却。本发明可以将工业废料脱硫石膏进行二次处理进行再利用，并且不会造成二次污染。

Description

一种微波活化制备石膏粉的方法
技术领域
本发明涉及一种制备工业用石膏粉的方法。
背景技术
烟气脱硫的副产物——脱硫石膏是工业生产的废弃物，我国年排放高达2600万吨，严重污染大气环境，破坏生态平衡，损害人体健康。脱硫石膏是可以利用的二次资源，但现有的脱硫石膏二次处理工艺及设备基本采用煤或油为燃料，造成了二次污染。
烟气脱硫石膏与天然二水石膏的化学成分、矿物组成基本相似，主要矿物均为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)。脱硫石膏的二水硫酸钙含量可达90％以上，品位较高，天然石膏的二水硫酸钙含量通常只为80％以上。因此，用脱硫石膏制作的建筑石膏的性能一般优于以天然石膏为原料的产品。但脱硫石膏颜色黑，影响下游产品的外观，要二次利用，必须进行再加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以将工业废料脱硫石膏进行二次处理进行再利用，并且不会造成二次污染的微波活化制备石膏粉的方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
一种微波活化制备石膏粉的方法，先将脱硫石膏、改性剂、漂白剂，按重量百分比脱硫石膏70～90％∶改性剂5～20％∶漂白剂5～20％于120℃～180℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再送入微波设备中进行微波干燥脱水，同时在微波设备工作腔内配置球磨体，在干燥脱水的同时对混合料进行粉磨制得石膏粉料，最后将石膏粉料送出微波设备进行冷却。
本发明所述的改性剂由含羧基的酸和硫酸盐按介质浓度1∶1复配制得。漂白剂由过氧化氢和次氯酸钠按30～80∶1复配制得。混合料在微波设备中的装填系数为0.6～0.7，干燥脱水温度为120℃～150℃，微波溃入功率密度为3.0～4.5kW/m3，停留时间120～180min。本发明制得的石膏粉料的细度为180目筛过筛率≥97％。
本发明采用的微波设备为回转式微波设备，包括机架和安装于机架上的滚筒，在滚筒上设置有微波发射装置，滚筒内装有球磨体。
本发明所述的滚筒由外层不锈钢转体和内层玻璃钢筒体构成。
本发明的方法具有工艺参数容易控制、工艺简便，污染小、生产成本低等优点。为脱硫石膏及下游制品的开发利用提供了广阔的应用空间。不仅节约了天然石膏的大量开采，节约资源，还减少了现有技术对环境带来的二次污染，利于环保。
本发明的改性剂能对二水硫酸钙粒子进行强烈的热传递，使其重结晶为半水石膏。漂白剂能有效地对脱硫石膏进行消色，避免影响下游制品的外观颜色。
下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。
附图说明
图1是本发明采用微波设备的示意图。
具体实施方式
本发明的微波活化制备石膏粉的方法，是先将脱硫石膏、改性剂、漂白剂，按重量百分比脱硫石膏70～90％∶改性剂5～20％∶漂白剂5～20％于120℃～180℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料从加料端5送入微波设备中进行微波干燥脱水，除去混合料中的游离水和部分结晶水，同时与微波设备工作腔内的球磨体4一同翻动，相互打磨，将脱水、球磨集为一体，在干燥脱水的同时对混合料进行粉磨制得石膏粉料，最后将石膏粉料从出料端6送出微波设备进行冷却。改性剂用含羧基的酸和硫酸盐按介质浓度1∶1复配制得。含羧基的酸如己戊酸、异丁酸、月桂酸等，硫酸盐如硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙等。漂白剂用过氧化氢和次氯酸钠按30～80∶1复配制得。混合料装入微波设备的装填系数为0.6～0.7，干燥脱水温度为120℃～150℃，微波溃入功率密度为3.0～4.5kW/m3，停留时间依据脱硫石膏自由含水率调整，通常控制在120～180min。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥97％。所采用的微波设备为回转式微波设备，包括机架1和安装于机架上的滚筒，滚筒由外层不锈钢转体2a和内层玻璃钢筒体2b构成。在滚筒上设置有微波发射装置3，滚筒内装有球磨体4。
实施例一：取自燃煤电厂脱硫处理形成的以二水石膏为主要组分的脱硫石膏，按重量百分比脱硫石膏70％∶改性剂15％∶漂白剂15％于150℃左右的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料送入微波设备的玻璃钢筒体2b内，随着滚筒的外层不锈钢转体2a转动，带动内层玻璃钢筒体2b转动，使得混合料被进行微波干燥脱水的同时与微波设备工作腔内的球磨体4一同翻动，相互打磨，在干燥脱水的同时对混合料进行粉磨制得石膏粉料。最后将石膏粉料送出微波设备自然冷却、陈化即可。用异丁酸和硫酸钠按介质浓度1∶1复配制得改性剂。用过氧化氢和次氯酸钠按30∶1复配制得漂白剂。混合料装入微波设备的装填系数为0.6，干燥脱水温度为120℃，微波溃入功率密度控制在3.0kW/m3，停留时间120min。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥97％。
实施例二：按重量百分比脱硫石膏90％∶改性剂5％∶漂白剂5％于不高于180℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料送入玻璃钢筒体2b内，随着玻璃钢筒体2b转动，使得混合料在干燥脱水的同时被磨碎制得石膏粉料。最后将石膏粉料送出微波设备冷却即可。用月桂酸和硫酸钙按介质浓度1∶1复配制得改性剂。用过氧化氢和次氯酸钠按80∶1复配制得漂白剂。混合料装入微波设备的装填系数为0.7，干燥脱水温度为150℃，微波溃入功率密度控制在4.5kW/m3，停留时间180min。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥98％。
实施例三：按重量百分比脱硫石膏80％∶改性剂10％∶漂白剂10％于不低于120℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料送入玻璃钢筒体2b内，随着玻璃钢筒体2b转动，使得混合料在干燥脱水的同时被磨碎制得石膏粉料。最后将石膏粉料送出微波设备冷却即可。用己戊酸和硫酸钾按介质浓度1∶1复配制得改性剂。用过氧化氢和次氯酸钠按50∶1复配制得漂白剂。混合料装入微波设备的装填系数为0.65，干燥脱水温度为130℃，微波溃入功率密度控制在4.0kW/m3，停留时间150min左右。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥97％。
实施例四：按重量百分比脱硫石膏75％∶改性剂20％∶漂白剂5％于130℃左右的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料送入玻璃钢筒体2b内干燥脱水并同时被磨碎制得石膏粉料。最后将石膏粉料送出微波设备冷却、陈化即可。用月桂酸和硫酸钠按介质浓度1∶1复配制得改性剂。用过氧化氢和次氯酸钠按60∶1复配制得漂白剂。混合料装入微波设备的装填系数为0.68，干燥脱水温度为140℃，微波溃入功率密度控制在3.8kW/m3，停留时间140min左右。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥97％。
实施例五：按重量百分比脱硫石膏70％∶改性剂10％∶漂白剂20％于140℃左右的非饱和蒸气介质中进行混合，再将混合料送入玻璃钢筒体2b内干燥脱水并磨碎，制得石膏粉料。最后将石膏粉料送出微波设备冷却即可。用己戊酸和硫酸钙按介质浓度1∶1复配制得改性剂。用过氧化氢和次氯酸钠按70∶1复配制得漂白剂。混合料装入微波设备的装填系数为0.65，干燥脱水温度为145℃，微波溃入功率密度控制在4.0kW/m3，停留时间130min左右。制得的石膏粉料的细度要求180目筛过筛率≥98％。
本发明方法制取的石膏粉为粉状胶结料，主要可用于制作石膏建筑制品，所生产出的建筑装饰石膏板两小时抗折强度为4～6MPa，抗压强度10～20MPa。本发明制取的石膏粉也可用于制作其它石膏制品，如工艺品等。

Claims (7)

1、一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，先将脱硫石膏、改性剂、漂白剂，按重量百分比脱硫石膏70～90％∶改性剂5～20％∶漂白剂5～20％于120℃～180℃的非饱和蒸气介质中进行混合，再送入微波设备中进行微波干燥脱水，同时在微波设备工作腔内配置球磨体，在干燥脱水的同时对混合料进行粉磨制得石膏粉料，最后将石膏粉料送出微波设备进行冷却。
2、根据权利要求1所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，所述的改性剂由含羧基的酸和硫酸盐按介质浓度1∶1复配制得。
3、根据权利要求1所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，所述的漂白剂由过氧化氢和次氯酸钠按30～80∶1复配制得。
4、根据权利要求1所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，混合料在微波设备中的装填系数为0.6～0.7，干燥脱水温度为120℃～150℃，微波溃入功率密度为3.0～4.5kW/m3，停留时间120～180min。
5、根据权利要求1所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，制得的石膏粉料的细度为180目筛过筛率≥97％。
6、根据权利要求1所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，所述的微波设备为回转式微波设备，包括机架(1)和安装于机架上的滚筒，在滚筒上设置有微波发射装置(3)，滚筒内装有球磨体(4)。
7、根据权利要求6所述的一种微波活化制备石膏粉的方法，其特征在于，所述的滚筒由外层不锈钢转体(2a)和内层玻璃钢筒体(2b)构成。
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