CN109081620B - 一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种工业副产石膏高温煅烧方法，属于建筑材料领域，包括以下步骤：1、采用火焰加热工业副产石膏；2、保温，3、加湿还原；具有优化工业副产石膏的煅烧工艺，获得强度及综合性能良好的建筑石膏，克服了现有方法制作的石膏的缺陷的特点。

Description

一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种采用工业副产石膏尤其是磷石膏生产建筑石膏的方法。

背景技术

石膏是一种优质的建筑材料，因其具有凝固快，微膨胀，轻质，耐水，耐火等特点得到建筑行业的欢迎；所述的石膏获取途径大多是采用天然石膏矿或者是工业生产的副产品，其中工业副产石膏包括脱硫石膏、磷石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏等；化学成分以二水硫酸钙为主；目前处理工业副产石膏主要采用沸腾炉加热的热空气接触或热油转换装置与工业副产石膏接触，工业副产石膏被热空气或者热油转换装置间接加热到130°C-170°C，使工业副产石膏中的结晶水部分脱水，生成以半水石膏成分为主少量无水III型石膏和二水石膏的混合物也称建筑石膏；采用此种方法存在以下缺陷，首先，由于建筑石膏是连续生产的，而130°C-170°C温度区间过小，机械的翻炒不均匀与二水石膏原料细度不均匀会导致二水石膏与无水III型石膏的比例无法精确控制，所生产的建筑石膏品质不能稳定，以至于下游建材生产企业在石膏类建材生产过程中的各类添加剂的添加量都不能够稳定，给下游建材生产带来很大困难，并且工业副产石膏特别是磷石膏中往往含有磷酸根离子、氟离子、共晶磷和生物杂质，在低于200°C以内煅烧这些杂质很难去除，会对建筑石膏的质量及品质造成危害。

发明内容

针对现有的利用工业副产石膏生产建筑石膏的方法中存在的上述问题，本发明提出一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1、采用喷火炉的火焰装置加热工业副产石膏；2、采用保温仓体保温，3、采用空气加湿还原；所述的步骤1是采用喷火炉是以燃煤或者燃油或者燃气为燃料的燃烧喷射火焰的炉子；所述的喷火炉的火焰直接与工业副产石膏接触并进行烧制，工业副产石膏中的二水石膏经火焰高温煅烧并均匀翻炒加热至温度高于170°C，使其主要成分转化为以无水III型，无水II型为主，少量半水型、二水型石膏的比例，其中无水III型石膏比例不低于20%。二水石膏比例降至1-10%，并利用火焰高温去除工业副产所含的有害杂质；所述的步骤2是将经过火焰烧制后的工业副产石膏在保温仓内进行保温24小时以内，保温仓内的原料不得低于130°C；如果保温仓内的温度低于130°C，采用热量补偿装置对原料进行加温；最好是在保温前能够进一步粉碎磨细；使其利用第一步过火煅烧后石膏自身温度将上述石膏成分比例所含的二水石膏提高温度进一步转化为半水石膏；或者在原料进入保温仓同时，加入加湿空气同时送入保温仓；所述的步骤3，是将保温后的工业副产石膏装入密闭容器，所述的密闭容器能够运动且具备扬料功能；在该装置内通入湿空气或雾状水，也就是采用加湿空气对保温后的工业副产石膏进行均匀加湿；该步骤主要将所前两步处理的石膏中所含的无水III型石膏通过湿空气还原成为半水石膏；通过上述三个步骤，所制成品石膏的成分主要由半水石膏与无水II型石膏为主，其中半水石膏比例不低于20%，无水II型石膏不低于20%，可含少量的无水III型石膏，二水石膏。其中无水III型石膏成分在10%以下，二水石膏5%以下。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够将工业副产石膏的主要成分变成以半水石膏与无水II型石膏为主的建筑石膏，其中半水石膏水化速度快，有优异的前期强度，无水II型石膏可有效提高建筑石膏的耐水性，具有一定的水硬性。同时由于原料直接与火焰接触，能够将工业副产石膏中有有害杂质、气味去除，使其达到石膏作为建筑材料应用的要求。该种方法利用火直烧，极大降低了传统建筑石膏炒制工艺的能源消耗量。利用原料自保温工艺降低二水石膏成分的含量，利用湿空气还原装置降低无水III型石膏成分的含量，进一步提高稳定石膏的品质。。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现举例说明本发明的具体实施方式；本例中以磷化工企业产生的磷石膏为例，将磷石膏进行初步脱水，脱去所含的自然水，也就是降低磷石膏的含水率，以便节省煅烧能源，然后将磷石膏送入煅烧设备中，采用步骤1的方法，将磷石膏分散连续送入煅烧设备并输送到喷火装置的喷火口方向，喷火装置的火焰温度为800°C以上的区域直接与石膏接触，快速均匀翻炒，由于火焰温度相对较高，石膏中的主要成分二水石膏与火焰接触后变性成为以无水II型石膏和无水III型石膏占比较大和半水石膏与二水占比较小的混合物其中二水石膏比例降至约为1-10%，无水III型石膏不低于20%，并进一步去除工业副产磷石膏内的有害物质、可溶磷，可溶性氟，共晶磷、气味等，例如磷酸根离子和氟离子等经高温后变性成磷酸盐和氟酸盐。。因此在步骤1、的作用下能够去除磷石膏的有害成分并有利于提高产成品的性能；采用步骤2，将煅烧后的磷石膏装入保温仓。在步骤2的作用下，由于在步骤1时过来的磷石膏整体温度较高，利用磷石膏本身的温度在保温仓内均化，使其含有的二水石膏成分转变为半水石膏，因此如果保温前期再将磷石膏进一步粉碎，将结团破坏，则能够加快其转化过程，提高生产效率；经过步骤2的均化，石膏制品的主要成分为无水III型石膏、无水II型石膏、半水石膏和比例低于5%的二水石膏其他杂质的混合物；采用步骤3，利用III型石膏的高吸湿性，将步骤2均化过的石膏装入还原装置，采用加湿空气通入雾状水分，并连续翻扬，使其与雾状水充分接触，在步骤2送来的磷石膏自身温度下将部分的无水III型石膏进一步转化为半水石膏，经过以上三个步骤，石膏制品就被制成由半水石膏与无水II型石膏为主，含少量的无水III型，二水石膏。其中二水石膏的比例在5%以下，无水III型石膏的比例为10%以下。其于为半水与无水II型石膏的混合物，如需调整半水与无水II型石膏的比例可以在步骤一中提高或降低过火翻炒的时间来调整。其中半水石膏水化速度快，有优异的前期强度，无水II型石膏可有效提高建筑石膏的耐水性，具有一定的水硬性。

根据石膏的特性，并结合工业副产磷石膏的产生特点，将磷石膏经过煅烧转化为建筑石膏，一方面提高了建筑石膏的性能，耐水性，并可利用大型设备工业化生产，建筑石膏产品更加稳定，能耗大大降低，经试验分析可以有效去除工业副产磷石膏的的有害杂质，扩大了建筑石膏的应用范围，经过实验证明，因此，采用此方法生产的石膏能够应用到隧道防火，无纸面建筑石膏板，以及石膏砌块代替水泥砌块，等建筑构件领域，大大减轻了建筑物的重量和施工难度，绿色环保；同时，为磷化工企业处理磷石膏做到了资源化处理，为解决现有磷化工企业磷石膏堆积如山的现状提供了一条有利途径，减少了对环境的污染。

Claims (4)

1.一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1、采用喷火炉的火焰加热工业副产石膏；2、采用保温仓体保温，3、采用空气加湿还原；所述的步骤1是采用喷火炉是以燃煤或者燃油或者燃气为燃料的燃烧喷射火焰的炉子；所述的喷火炉的火焰直接与工业副产石膏接触并进行烧制，工业副产石膏中的二水石膏经火焰高温煅烧并均匀翻炒加热至温度高于170°C，使其主要成分转化为以无水III型，无水II型为主，少量半水型、二水型石膏的比例，其中无水III型石膏比例不低于20%；二水石膏比例降至1-10%，并利用火焰高温去除工业副产所含的有害杂质；所述的步骤2是将经过火焰烧制后的工业副产石膏在保温仓内进行保温24小时以内，保温仓内的原料不得低于130°C；如果保温仓内的温度低于130°C，采用热量补偿装置对原料进行加温；经过步骤1和步骤2和步骤3后，所制成品石膏的成分主要由半水石膏与无水II型石膏为主，其中半水石膏比例不低于20%，无水II型石膏不低于20%，可含少量的无水III型石膏，二水石膏；其中无水III型石膏成分在10%以下，二水石膏5%以下。

2.根据权利要求1所述的一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法，其特征在于：所述的步骤2是在保温前能够进一步将煅烧后的工业副产石膏粉碎磨细。

3.根据权利要求2所述的一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法，其特征在于：所述的粉碎过程是在保温状态下进行。

4.根据权利要求1所述的一种高温煅烧工业副产石膏的生产方法，其特征在于：所述的步骤3，是将保温后的工业副产石膏装入密闭容器，在该装置内通入雾状水，也就是采用加湿器产生的雾状水气对保温后的工业副产石膏进行均匀加湿；该步骤主要效果是将经过步骤1和步骤2处理后的石膏中所含的无水III型石膏通过加湿还原成为半水石膏。