CN111333353B - 一种工业副产石膏处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业副产石膏处理系统，其特征在于，包括干燥设备、煅烧设备和料仓装置，干燥设备上设有干燥出料口和用于供工业副产石膏粉末置入的干燥进料口；且所述干燥出料口与煅烧设备进料端之间通过水平设置的螺旋送料设备衔接；在煅烧设备出料端衔接设置有链排输料机，并且链排输料机出料端与料仓装置上端的物料置入口之间通过设置的提升机衔接。本发明能够更好的对工业副产石膏进行无害化处理，使之能提高石膏制品质量。

Description

一种工业副产石膏处理系统

本申请为申请号201910807329.1，申请日2019-08-29的《工业副产石膏制品无害化处理方法及系统》专利的分案申请。

技术领域

本发明属于工业石膏生产再利用技术领域，具体涉及工业副产石膏制品原材料的无害化处理技术。

背景技术

石膏，其主要成分为硫酸钙，包括天然石膏和工业石膏。其中工业石膏又名工业副产石膏，是一些工业生产过程的副产物，主要包括磷石膏和脱硫石膏两种，其中磷石膏占工业副产石膏的一半以上。目前我国工业副产石膏累积堆存量已超过3亿吨，其中磷石膏达2亿吨以上。工业副产石膏大量堆存，既占用土地，又浪费资源，含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染，已经成为制约我国磷肥企业可持续发展的重要因素。我们目前工业副产石膏开发再利用的效率较低，综合利用率仅为38%左右 ；故开发工业副产石膏的二次利用技术，仍然是目前值得研究的课题。

工业副产石膏制品，是指以工业副产石膏作为主材料，制得的石膏砌块、石膏砖、石膏板、石膏大墙板、粉刷石膏以及石膏纸等产品。由于能够使得工业副产废弃物得到重新利用，故工业副产石膏制品具备较低的生产成本，较好的经济价值和非常大的环保意义，具有较为广泛的开发利用前景。

但现有的各种石膏制品，包括各种石膏建材，在实际使用过程中，普遍存在泛霜、长毛、泛绿和强度低等问题。该问题严重地影响了石膏制品的使用质量和使用寿命，已经成为目前制约石膏制品行业发展的行业共性难题。申请人研究发现，石膏制品产生泛霜、长毛、泛绿、强度低的主要原因为，是工业副产石膏原料中含有的大量有害物质未曾去除而导致。

这些有害物质主要包括硫、磷、氟、盐、碱、酸等几大类。其中硫主要指二氧化硫，一般原料中具有1.1-3.12%的含量，是影响石膏凝结强度的原因。磷主要是指水溶磷，含量在1-2%。氟是指氟离子，含量在100MG/L左右。盐和碱主要指磷（硫）酸盐和氧化碱，含量较低，但仍然会影响石膏制品质量。酸主要指磷酸，其存在同样会影响石膏制品质量。申请人研究发现，上述有害物质，如果未能去除，才会导致石膏产品在使用时间较长后，有害物质析出表面，形成泛霜和长毛的现象。极大的影响了石膏制品的使用质量和使用年限。而现有技术中对石膏中有害成分处理，通常是采用化学药剂进行表面处理，这种方式只能治其表而不能治其本，处理效果较差且污染较大。另外，国外存在采用水洗的方式去除石膏有害杂质的技术，将大部分水溶性的有害物质溶于水并去除，但该种技术方式耗费的水比例大约需要99.5%左右，故需要耗费大量的水资源，耗费水资源严重且环保性差。

故如何实现石膏原料有害物质的有效处理，使其无害化，成为本领域技术人员共同研究的难题目标。

发明人以前曾申请过的一些专利技术，例如CN201110408620-一种特别适用于脱硫石膏的干燥煅烧机，CN201110408621-一种特别适用于磷石膏的干燥煅烧机以及CN201310579902-一种石膏干燥煅烧机等专利。各自公开了一些怎样对工业副产石膏进行干燥煅烧处理以获得石膏制品原料（半水硫酸钙粉末）的生产设备。再结合发明人发明的全干法压制的方式，可获得强度较高的石膏制品。但上述专利中，并没有公开怎样对石膏制品原料中有害成分进行去除的方法和原理。

同时，上述专利中的干燥煅烧机，能够提高干燥煅烧处理效率，但仍然相对地存在处理效率较低，处理效果难以精确控制等缺陷。

在现有技术基础上，怎样才能够提供一种能够更好的去除工业副产石膏中的有害物质，能够提高成品工业副产石膏制品质量，处理效率高，处理过程方便控制的工业副产石膏制品无害化处理方法及系统，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

工业副产石膏通常是磷矿石提取磷元素制备磷肥的剩余产物，申请人对工业副产石膏中有害成分进行了详细分析，经过显微镜观察以及有害成分形成原因分析，发现各类有害成分的成在状态主要是附着在硫酸钙的表面的状态。经研究发现在石膏原料中的硫、磷、氟、盐、碱、酸是成在于石膏表面上，并且是附着于表面的水分中，故申请人考虑只要将表面的附着水与结晶石膏本体先分离，然后再进行煅烧去掉一个分子的结晶水，就能获得半水石膏。故研发了本申请的方案。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷情况，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好，更低成本的去除工业副产石膏中的有害物质，并能够提高工业副产石膏制品质量，处理效率高，处理过程利于控制的工业副产石膏处理系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种工业副产石膏制品无害化处理方法，将粉末状的工业副产石膏原料，经高温加热煅烧处理，获得半水硫酸钙粉，并成为工业副产石膏制品原材料，其特点在于，加热干燥煅烧时使工业副产石膏粉在空中和高温高压的上升气流接触，先实现将表面的有害物质与表面水分进行物理分离，靠用高温高压的上升气流带走硫酸钙表面的附着水和有害物质；然后将分离了表面有害物质的石膏粉，再次进行结晶水煅烧，使其化学分解弃掉一份结晶水，得到半水石膏粉末作为工业副产石膏制品环保原料。

这样，上述方法中，采用工业副产石膏作为材料，能够将工业副产石膏有效的进行回收利用，能够很好的解决工业副产石膏大量堆存，占用土地，浪费资源，含有的酸性及其他有害物质对周边环境造成污染的问题。

同时，上述方法，采用工业副产石膏经高温加热干燥煅烧去除有害成分杂质和结晶水得到半水工业副产石膏的过程中，具体地说加热干燥煅烧过程为，依靠高温的上升气流将工业副产石膏粉吹至悬浮分散状态，然后先在高温上升气流作用下，在800℃（700-900℃）左右环境温度中靠高温高压气流同步带走处于悬浮分散状态的硫酸钙表面附着水，并依靠附着水的去除同步带走硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离，得到产物二水硫酸钙；然后进一步在170℃（150-200℃）左右环境温度下煅烧实现弃掉硫酸钙中的一份结晶水，得到半水硫酸钙的工业副产石膏。

这样，申请人考虑针对性的对工业副产石膏粉末中的硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分进行处理时，依靠高温的上升气流将工业副产石膏粉末吹至悬浮状态，使得高温气流能够更大限度的与工业副产石膏粉末接触，并在高温高压气流作用下完成对硫酸钙附着水蒸发，以及在气流上升的同时将硫酸钙表面附着的有害物质成分分离并带走，实现直接依靠物理分离的方式，可以更好的去除工业副产石膏粉末中的有害物质。之后再针对性的采用煅烧的手段实现分解带走一个分子的硫酸钙结晶水，得到半水石膏。故本方法能够最大限度的去除工业副产石膏中的有害物质，采用上述得到的半水工业副产石膏制备得到的石膏制品，能够具有更好的质量，并且能够很好的解决产品泛霜和长毛的问题。

作为优化，物理分离附着水和有害物质的干燥阶段，干燥温度范围为700-900℃，干燥环境高温气流进风压强大于9千Pa，化学分离带走部分结晶水的煅烧阶段，煅烧温度范围为150-200℃，煅烧环境气流进风压强为400-700Pa。

这样，在干燥过程中，可以依靠高温高压的作用，使得石膏表面的附着水在空中和上升气流接触的瞬间蒸发，进而在处理过程中快速地带走石膏表面的附着水和有害物质，如果温度和压强过低则不能很好地达到该效果，如果过高则会难以控制，导致容易直接失去结晶水并进一步产生氧化反应。干燥完毕后，采用较低范围的温度和气压进行煅烧，能够稳定地控制部分结晶水的溢出，得到半水硫酸钙。进一步地，干燥温度为800℃，干燥环境高温气流进风压强为1万Pa，煅烧温度为170℃，煅烧环境气流进风压强为500Pa。该参数可以使得上述效果达到最佳。

进一步地，物理分离后，对上升气流带走附着水和有害物质后形成的废气进行无害化处理；无害化处理时，先将废气导入中和处理罐，依靠中和处理罐将尾气中有害物质，先通过水溶水化，再通过双碱法进行脱硫中和，中和后的水成为中性水再循环利用；然后中和后的废气再进行冷凝，使气态的水蒸气和其余气体杂质回到液态的水中，不再产生排放尾气，实现整体循环处理。这样实现了废气的循环处理，整体零排放，零污染，极大地提高了设备的环保性和安全性。

本发明还公开了一种用于上述方法的工业副产石膏处理系统，其特点在于，包括干燥设备、煅烧设备和料仓装置，干燥设备上设有干燥出料口和用于供工业副产石膏粉末置入的干燥进料口；且所述干燥出料口与煅烧设备进料端之间通过水平设置的螺旋送料设备衔接；在煅烧设备出料端衔接设置有链排输料机，并且链排输料机出料端与料仓装置上端的物料置入口之间通过设置的提升机衔接。

这样，上述的半水石膏制备系统在工作时，工业副产石膏粉末原料从干燥设备上的干燥进料口进入，经干燥设备干燥处理后的工业副产石膏粉末从干燥设备上的干燥出料口流出，再经过物料输送设备输送至煅烧设备并从煅烧设备上的煅烧进料口进入，经过煅烧设备煅烧后的工业副产石膏粉末从煅烧设备上的煅烧出料口流出，再通过设置的提升机将干燥煅烧处理后的工业副产石膏粉末输送至料仓进行陈化。上述系统制备半水工业副产石膏，具有工艺简单，并且在半水工业副产石膏制备过程中分别进行干燥和煅烧处理，两个工艺步骤相互独立，使得两者各自在对有害物质和结晶水进行去除时，不会产生相互的干扰。煅烧完毕后将物料提升到料仓装置进行陈化处理，使其物态稳定，能够提高得到的半水工业副产石膏的质量，进而提高制备得到的石膏制品的质量。

作为优化，所述干燥设备包括水平设置的壳体，在壳体内设有整体呈倾斜设置的导料板，导料板将壳体内部分隔成上方的干燥室和下方的进风室，壳体上端设有竖向的排风口与所述干燥室导通相连；干燥室侧壁上与导料板上端和下端对应的位置各自设有开口并对应的形成干燥进料口和干燥出料口；并且在导料板上设有若干出风孔，在进风室侧壁上的正对所述干燥进料口下方设有干燥进风口，还包括干燥气流供应设备，且干燥气流供应设备的出风端与干燥进风口相连。

这样，上述的干燥设备在工作时，工业副产石膏粉末从干燥设备上的干燥进料口进入后落在导料板上，同时干燥气流供应设备开始工作并向进风室吹入高温干燥风，高温干燥风经过导料板上的出风孔后进入到干燥室内并形成高温的上升气流，高温高压的上升气流能够将导料板上的工业副产石膏粉末吹至悬浮状态，然后先在高温高压气流作用下，在600-900℃环境温度中靠高温气流瞬间蒸发掉附着水，同步带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离；其中被带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分在上升气流的带动下能够从干燥设备的排风口排出至设备外部，可以另外单独再为排放尾气进行净化处理，能够避免污染，提高整个处理环保效果。故具有处理快速高效、排放环保卫生的特点，同时，该设备结构中，能够通过对导料板的结构和倾斜度进行控制，以实现所需的干燥煅烧效果。

故上述的设备结构简单，能够很好地实现去除工业副产石膏中的有害物质，处理后的工业副产石膏原料质量好，性能更好。进一步的，所述干燥气流供应设备为天然气燃烧器。这样，采用成熟现有产品，结构更加简单，所能够提供的热风的温度的可控范围更大，更加方便使用。

作为优化，所述导料板在干燥进料口和干燥出料口的间距方向上整体呈折弯的三段式设计，且导料板包括导料板进料段、导料板中间段和导料板出料段，并且导料板中间段的倾斜角度大于导料板出料段和导料板进料段的倾斜角度。

这样，将导料板整体设计成折弯的三段式结构，且包括导料板进料段、导料板中间段和导料板出料段，三段导料板结构分别对应的干燥准备阶段、干燥阶段和出料准备阶段。工业副产石膏粉末先经过导料板进料段，再依次经过导料板中间段和导料板出料段后从干燥设备上的干燥出料口流出。在此过程中，工业副产石膏粉末落入导料板进料段上并被气流向前上方吹动前行。导料板进料段用于分散铺平物料，为后面中间段更好地实现干燥处理做好准备。导料板进料段的倾斜角度小于导料板中间段，使得工业副产石膏粉末在导料板进料段上的前进速度小于在导料板中间段上的速度，在高温的上升气流的作用下，使得工业副产石膏粉末能够更好的被吹散并更加均匀的铺设在导料板进料段上表面，为后续工业副产石膏粉末进入导料板中间段后能够更好的被高温的上升气流吹至悬浮状态做好准备。然后导料板中间段为主要作用段，物料在此段完成主要的干燥处理，在高温气流作用下，同步带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离；再后续处理后物料经过导料板出料段后，前进的速度减小，物料逐渐沉淀，有利于从干燥设备上的干燥出料口排出。

更好的选择是，导料板进料段上出风孔在前后方向上的设置为向前上方倾斜设置。这样一是避免物料在导料板进料段刚进入即从出风孔内掉入到下方进风室。二是使其更好地具备带动物料向前并初步向上吹至悬浮的效果，为进入中间段做好准备。进一步地，导料板进料段进料端中部位置和干燥进料口衔接，导料板进料段出风孔在左右方向上的设置为，中部各自向两侧外上方倾斜设置。这样更利于物料的分散均匀。进一步地，导料板进料段上表面为中部高度高于两侧高度的倾斜或者弧形结构，同样更加利于物料向两侧分散均匀，保证物料均匀地进入到导料板中间段，进而保证导料板中间段最终对物料的处理效果。再进一步地，导料板进料段和干燥进料口衔接处的出风孔孔径大于其余位置出风孔孔径，且上表面覆盖设置有透风布。这是由于干燥进料口进料量比较大，故增大出风孔孔径后可以更好地吹起物料，同时避免大量物料掉入堆积后，物料来不及被吹起即从出风孔向下掉入。

作为优化，导料板中间段上的出风孔整体向后上方倾斜设置。这样，可以避免物料直接从出风孔掉入到下方，同时更重要的是，该方向可以更好地和物料依靠自重向下滑落的方向相对，可以更好地将物料逆向向上吹拂至悬浮状态同时又使得物料在该状态下可以依靠自重向前下方滑行，使物料在该过程中和上升热气流完成热交换，并被上升高温热气流直接带走附着水和有害物质成分。

作为优化，导料板出料段上设有的出风孔呈水平向前或者前下方方向设置。

这样，从导料板出料段上出风孔出来的气流能够更好地带动物料前行实现出料，同时能够完全避免导料板出料段由于处于进风室末端位置风力降低后物料从出风孔掉入。

进一步的，在进风室内所述导料板进料段与导料中间段之间以及导料板中间段与导料板出料段之间各自设有竖向的隔板，在隔板设有水平的安装孔，且在安装孔上安装有过风调节阀门。这样，能够根据需要通过控制阀门去调节导料板进料段、导料板中间段和导料板出料段上出风孔的高温的上升气流量，使得导料板中间段、导料板进料段和导料板出料段上出风孔的高温的上升气流量和气压大小能够根据需要得到控制，满足各部分对处理效果和风力大小的需求。使得各部分能够更好地配合完成干燥处理。

作为优化，所述壳体包括上端的整体呈竖向的筒形结构的排风罩，排风罩的下端呈扩口设置并与干燥室上端连通，排风罩的上端呈收口结构并连接有竖向的排风管，排风管的上端形成所述排风口。

这样，一方面能够方便干燥处理工业副产石膏粉末后的气流集中排放至设备外部，另一方面，能够更好的避免工业副产石膏粉末被气流吹至设备外部。

作为优化，所述煅烧设备包括托辊以及可竖向转动的设置在托辊上方的滚筒；滚筒的一端为进料端并用于与螺旋送料设备出料端衔接；在滚筒进料端外侧设有煅烧气流供应设备，煅烧气流供应设备的出风口上连接有出风管并从滚筒进料端伸入到滚筒内，在滚筒另一端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的集料罩，集料罩的下侧表面设有开口以形成出料端并用于与链排输料机的进料端衔接；滚筒内壁上沿其圆周方向均匀的布置有多块长条形的扬料板，扬料板长度方向顺滚筒轴向布置，扬料板宽度方向的内侧朝向滚筒中心设置；并且扬料板为沿滚筒轴向呈间隔设置的多组。

这样，经过前序干燥设备处理后的工业副产石膏粉末经过螺旋送料设备输送后，从滚筒上的进料端进入，滚筒竖向转动并在扬料板的带动下朝向煅烧设备的出料端输送，同时煅烧气流供应设备通过设置的出风管从滚筒的进料端送入煅烧用气流，煅烧用气流运行的方向是从设备进料端朝向出料端，使得煅烧用气流在一定程度上能够起到推动工业副产石膏粉末向前运输的效果。并且，刚从煅烧气流供应设备出来的煅烧用气流的温度处于最佳煅烧温度，使得煅烧用气流刚从煅烧气流供应设备出来输出后就作用于工业副产石膏粉末上，能够使得对工业副产石膏粉末煅烧处理效果更好。另外，经过螺旋送料设备输送后，从滚筒上的进料端进入的工业副产石膏粉末容易在滚筒进料端堆积，煅烧用气流首先作用于滚筒上的进料端处，能够更好的避免堆积问题。进一步的，所述煅烧气流供应设备为天然气燃烧器。这样，结构更加简单，所能够提供的热风的温度的可控范围更大，更加方便使用。

作为优化，在滚筒进料端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的排气罩，在排气罩上设有竖向的排气管。

这样，在滚筒进料端设置排气罩，煅烧气流在滚筒内运行时，先从进料端运行至出料端，然后再迂回至进料端再排出，能够充分的利用煅烧用气流对滚筒内的工业副产石膏粉末进行煅烧处理；并且，能够更好的将煅烧处理后的废气集中排放。

作为优化，在滚筒进料端内壁上连接固定有长条形的送料板，送料板为沿滚筒圆周方向呈均匀布置的多个；且送料板沿滚筒轴向的方向上前端整体向同侧倾斜设置。

这样，在工作时，送料板跟随滚筒同步旋转；并且倾斜的进料板能够产生螺旋送料的效果，使得堆积在滚筒内壁与送料板之间的工业副产石膏粉末在朝向滚筒出料端运动。能够很好的避免从滚筒进料端进入的工业副产石膏粉末在滚筒进料端堆积并从进料端端口掉出。

进一步地，螺旋送料设备出口端向内延伸至滚筒进料端端口一段距离且处于送料板所处范围内。这样可以更好地发挥送料板的作用效果，并更好地避免物料从滚筒进料端掉出。

作为优化，所述料仓装置包括竖向的整体呈漏斗形结构的料仓，料仓的上端敞口形成物料置入口；且料仓的下端为出料口，在出料口上设置有出料阀门。

这样，能够方便控制料仓出料。进一步的，包括控制部分结构，控制部分结构包括时间控制模块和料仓内侧底部的传感器模块，传感器模块的信号输出端与时间控制模块的信号输入端相连，时间控制模块的信号输出端与出料阀门的电控端相连。这样，当料仓内的传感器模块检测到有物料进入料仓并向时间控制模块发出信号，此时时间控制模块开始计时（设定时间为料仓内物料需要陈化的时长，通常为4h），当到达预设的时间后，时间控制模块向出料阀门的电控端发出信号，并控制出料阀开启，开始出料。这样能够保证陈化时间足够，陈化后得到稳定的半水硫酸钙，保证产品的稳定性，同时使得整个设备更加智能化，减少人力成本。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的工业副产石膏处理系统的结构示意图。

图2为图1中的干燥设备的结构示意图。

图3为图1中的煅烧设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：一种工业副产石膏制品无害化处理方法，将粉末状的工业副产石膏原料，经高温加热煅烧处理，获得半水硫酸钙粉末，并成为工业副产石膏制品原材料，其特点在于，加热干燥煅烧时使工业副产石膏粉末在空中和高温高压的上升气流接触，先实现物理分离，靠用高温高压的上升气流带走硫酸钙表面的附着水和有害物质；然后将分离了表面有害物质的石膏粉，再次进行结晶水煅烧，使其化学分解弃掉一份结晶水，得到半水石膏粉末作为工业副产石膏制品原料。

这样，上述方法中，采用工业副产石膏作为材料，能够将工业副产石膏有效的进行回收利用，能够很好的解决工业副产石膏大量堆存，占用土地，浪费资源，含有的酸性及其他有害物质对周边环境造成污染的问题。

同时，上述方法，采用工业副产石膏经高温加热干燥煅烧去除有害成分杂质和结晶水得到半水工业副产石膏的过程中，具体地说加热干燥煅烧过程为，依靠高温的上升气流将工业副产石膏粉末吹至悬浮分散状态，然后先在高温上升气流作用下，在800℃（700-900℃）左右环境温度中靠高温高压气流同步带走处于悬浮分散状态的硫酸钙附着水，并依靠附着水的去除同步带走硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离，得到产物二水硫酸钙；然后进一步在170℃（150-200℃）左右环境温度下煅烧实现化学分离带走部分硫酸钙结晶水，得到半水硫酸钙的工业副产石膏粉末。该原料的半水石膏粉末强度高、凝结好、不泛霜、不泛绿；是环保绿色石膏建材的最佳原料。

工业副产石膏通常是磷矿石提取磷元素制备磷肥的剩余产物，申请人对工业副产石膏中有害成分进行了详细分析，经过显微镜观察以及有害成分形成原因分析，发现各类有害成分的物理状态主要是附着在硫酸钙的表面的状态。这样，申请人考虑针对性的对工业副产石膏粉末中的硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分进行处理时，依靠高温的上升气流将工业副产石膏粉末吹至悬浮状态，使得高温气流能够更大限度的与工业副产石膏粉末接触，并在高温高压气流作用下完成对硫酸钙附着水蒸发，以及在气流上升的同时将硫酸钙表面附着的有害物质成分分离并带走，实现直接依靠物理分离的方式，可以更好的去除工业副产石膏粉末中的有害物质。之后再针对性的采用煅烧的手段实现化学分离带走部分硫酸钙结晶水，得到半水石膏。故本方法能够最大限度的去除工业副产石膏中的有害物质，采用上述得到的半水工业副产石膏制备得到的石膏制品，能够具有更好的质量，并且能够很好的解决产品泛霜和长毛的问题。

本具体实施方式中，物理分离附着水和有害物质的干燥阶段，干燥温度范围为700-900℃（最优为800℃），干燥环境高温气流进风压强大于9千Pa（具体为1万Pa），化学分离带走部分结晶水的煅烧阶段，煅烧温度范围为150-200℃（最优为170℃），煅烧环境气流进风压强为400-700Pa（最优为500Pa）。

这样，在干燥过程中，可以依靠高温高压的作用，使得石膏表面的附着水在空中和上升气流接触的瞬间蒸发，进而在处理过程中快速地带走石膏表面的附着水和有害物质，如果温度和压强过低则不能很好地达到该效果，如果过高则会难以控制，导致容易直接失去结晶水并进一步产生氧化反应。干燥完毕后，采用较低范围的温度和气压进行煅烧，能够稳定地控制部分结晶水的溢出，得到半水硫酸钙。

处理过程中，物理分离后，对上升气流带走附着水和有害物质后形成的废气进行无害化处理；无害化处理时，先将废气导入中和处理罐，依靠中和处理罐将尾气中有害物质，先通过水溶水化，再通过双碱法进行脱硫中和，中和后的水成为中性水再循环利用；然后中和后的废气再进行冷凝，使气态的水蒸气和其余气体杂质回到液态的水中，不再产生排放尾气，实现整体循环处理。这样实现了废气的循环处理，整体零排放，零污染，极大地提高了设备的环保性和安全性。

参见图1-3，本发明还公开了一种用于上述方法的工业副产石膏处理系统，其特点在于，包括干燥设备1、煅烧设备2和料仓装置3，干燥设备上设有干燥出料口和用于供工业副产石膏粉末置入的干燥进料口；且所述干燥出料口与煅烧设备进料端之间通过水平设置的螺旋送料设备4衔接；在煅烧设备出料端衔接设置有链排输料机5，并且链排输料机5出料端与料仓装置上端的物料置入口之间通过设置的提升机6衔接。

这样，上述的半水石膏制备系统在工作时，工业副产石膏粉末原料从干燥设备上的干燥进料口进入，经干燥设备干燥处理后的工业副产石膏粉末从干燥设备上的干燥出料口流出，再经过物料输送设备输送至煅烧设备并从煅烧设备上的煅烧进料口进入，经过煅烧设备煅烧后的工业副产石膏粉末从煅烧设备上的煅烧出料口流出，再通过设置的提升机将干燥煅烧处理后的工业副产石膏粉末输送至料仓进行陈化。上述系统制备半水工业副产石膏，具有工艺简单的特点。并且在半水工业副产石膏制备过程中分别进行干燥和煅烧处理，两个工艺步骤相互独立，使得两者各自在对有害物质和结晶水进行去除时，不会产生相互的干扰。煅烧完毕后将物料提升到料仓装置进行陈化处理，使其物态稳定，能够提高得到的半水工业副产石膏的质量，进而提高制备得到的石膏制品的质量。

本具体实施方式中，所述干燥设备1包括水平设置的壳体7，在壳体内设有整体呈倾斜设置的导料板8，导料板将壳体内部分隔成上方的干燥室9和下方的进风室10，壳体上端设有竖向的排风口与所述干燥室导通相连；干燥室侧壁上与导料板上端和下端对应的位置各自设有开口并对应的形成干燥进料口和干燥出料口；并且在导料板上设有若干出风孔，在进风室侧壁上的正对所述干燥进料口下方设有干燥进风口，还包括干燥气流供应设备11，且干燥气流供应设备的出风端与干燥进风口相连。

这样，上述的干燥设备在工作时，工业副产石膏粉末从干燥设备上的干燥进料口进入后落在导料板上，同时干燥气流供应设备开始工作并向进风室吹入高温干燥风，高温干燥风经过导料板上的出风孔后进入到干燥室内并形成高温高压的上升气流，高温的上升气流能够将导料板上的工业副产石膏粉末吹至悬浮状态，然后先在高温高压气流作用下，在600-900℃环境温度中靠高温气流瞬间蒸发掉附着水，同步带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离；其中被带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分在上升气流的带动下能够从干燥设备的排风口排出至设备外部，可以另外单独再为排放尾气进行净化处理，能够避免污染，提高整个处理环保效果，其中尾气处理过程可以采用现有技术，不在此详细介绍。上述设备结构中，能够通过对导料板的结构和倾斜度进行控制，以实现所需的干燥煅烧效果。

故上述的设备结构简单，能够很好地实现去除工业副产石膏中的有害物质，处理后的工业副产石膏原料质量好，性能更好。进一步的，所述干燥气流供应设备为天然气燃烧器。这样，采用成熟现有产品，结构更加简单，所能够提供的热风的温度的可控范围更大，更加方便使用。

本具体实施方式中，所述导料板8在干燥进料口和干燥出料口的间距方向上整体呈折弯的三段式设计，且导料板包括导料板进料段12、导料板中间段13和导料板出料段14，并且导料板中间段的倾斜角度大于导料板出料段和导料板进料段的倾斜角度。

这样，将导料板整体设计成折弯的三段式结构，且包括导料板进料段、导料板中间段和导料板出料段，三段导料板结构分别对应的干燥准备阶段、干燥阶段和出料准备阶段。工业副产石膏粉末先经过导料板进料段，再依次经过导料板中间段和导料板出料段后从干燥设备上的干燥出料口流出。在此过程中，工业副产石膏粉末落入导料板进料段上并被气流向前上方吹动前行，导料板进料段用于分散铺平物料，为后面中间段更好地实现干燥处理做好准备。导料板进料段的倾斜角度小于导料板中间段，使得工业副产石膏粉末在导料板进料段上的前进速度小于在导料板中间段上的速度，在高温的上升气流的作用下，使得工业副产石膏粉末能够更好的被吹散并更加均匀的铺设在导料板进料段上表面，为后续工业副产石膏粉末进入导料板中间段后能够更好的被高温的上升气流吹至悬浮状态做好准备。然后导料板中间段为主要作用段，物料在此段完成主要的干燥处理，在高温气流作用下，同步带走硫酸钙附着水和硫酸钙表面附着的有害物质成分，实现物理分离；再后续处理后物料经过导料板出料段后，前进的速度减小，物料逐渐沉淀，有利于从干燥设备上的干燥出料口排出。

实施时更好的选择是，导料板进料段上出风孔在前后方向上的设置为向前上方倾斜设置。这样一是避免物料在导料板进料段刚进入即从出风孔内掉入到下方进风室。二是使其更好地具备带动物料向前并初步向上吹至悬浮的效果，为进入中间段做好准备。进一步地，导料板进料段进料端中部位置和干燥进料口衔接，导料板进料段出风孔在左右方向上的设置为，中部各自向两侧外上方倾斜设置。这样更利于物料的分散均匀。进一步地，导料板进料段上表面为中部高度高于两侧高度的倾斜或者弧形结构，同样更加利于物料向两侧分散均匀，保证物料均匀地进入到导料板中间段，进而保证导料板中间段最终对物料的处理效果。再进一步地，导料板进料段和干燥进料口衔接处的出风孔孔径大于其余位置出风孔孔径，且上表面覆盖设置有透风布。这是由于干燥进料口进料量比较大，故增大出风孔孔径后可以更好地吹起物料，同时避免大量物料掉入堆积后，物料来不及被吹起即从出风孔向下掉入。

本具体实施方式中，导料板中间段上的出风孔整体向后上方倾斜设置。这样，可以避免物料直接从出风孔掉入到下方，同时更重要的是，该方向可以更好地和物料依靠自重向下滑落的方向相对，可以更好地将物料逆向向上吹拂至悬浮状态同时又使得物料在该状态下可以依靠自重向前下方滑行，使物料在该过程中和上升热气流完成热交换，并被上升高温热气流直接带走附着水和有害物质成分。

本具体实施方式中，导料板出料段上设有的出风孔呈水平向前或者前下方方向设置。

这样，从导料板出料段上出风孔出来的气流能够更好地带动物料前行实现出料，同时能够完全避免导料板出料段由于处于进风室末端位置风力降低后物料从出风孔掉入。

实施时，还可以进一步的，在进风室内所述导料板进料段与导料中间段之间以及导料板中间段与导料板出料段之间各自设有竖向的隔板，在隔板设有水平的安装孔，且在安装孔上安装有过风调节阀门。这样，能够根据需要通过控制阀门去调节导料板进料段、导料板中间段和导料板出料段上出风孔的高温的上升气流量，使得导料板中间段、导料板进料段和导料板出料段上出风孔的高温的上升气流量和气压大小能够根据需要得到控制，满足各部分对处理效果和风力大小的需求。使得各部分能够更好地配合完成干燥处理。

本具体实施方式中，所述壳体7包括上端的整体呈竖向的筒形结构的排风罩15，排风罩的下端呈扩口设置并与干燥室上端连通，排风罩的上端呈收口结构并连接有竖向的排风管16，排风管的上端形成所述排风口。

这样，一方面能够方便干燥处理工业副产石膏粉末后的气流集中排放至设备外部，另一方面，能够更好的避免工业副产石膏粉末被气流吹至设备外部。

本具体实施方式中，所述煅烧设备2包括托辊17以及可竖向转动的设置在托辊上方的滚筒18；滚筒的一端为进料端并用于与螺旋送料设备出料端衔接；在滚筒进料端外侧设有煅烧气流供应设备19，煅烧气流供应设备的出风口上连接有出风管并从滚筒进料端伸入到滚筒内，在滚筒另一端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的集料罩20，集料罩的下侧表面设有开口以形成出料端并用于与链排输料机的进料端衔接；滚筒内壁上沿其圆周方向均匀的布置有多块长条形的扬料板21，扬料板长度方向顺滚筒轴向布置，扬料板宽度方向的内侧朝向滚筒中心设置；并且扬料板为沿滚筒轴向呈间隔设置的多组。

这样，经过前序干燥设备处理后的工业副产石膏粉末经过螺旋送料设备输送后，从滚筒上的进料端进入，滚筒竖向转动并在扬料板的带动下朝向煅烧设备的出料端输送，同时煅烧气流供应设备通过设置的出风管从滚筒的进料端送入煅烧用气流，煅烧用气流运行的方向是从设备进料端朝向出料端，使得煅烧用气流在一定程度上能够起到推动工业副产石膏粉末向前运输的效果。并且，刚从煅烧气流供应设备出来的煅烧用气流的温度处于最佳煅烧温度，使得煅烧用气流刚从煅烧气流供应设备出来输出后就作用于工业副产石膏粉末上，能够使得对工业副产石膏粉末煅烧处理效果更好。另外，经过螺旋送料设备输送后，从滚筒上的进料端进入的工业副产石膏粉末容易在滚筒进料端堆积，煅烧用气流首先作用于滚筒上的进料端处，能够更好的避免堆积问题。进一步的，所述煅烧气流供应设备为天然气燃烧器。这样，结构更加简单，所能够提供的热风的温度的可控范围更大，更加方便使用。

本具体实施方式中，在滚筒进料端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的排气罩22，在排气罩上设有竖向的排气管。

这样，在滚筒进料端设置排气罩，煅烧气流在滚筒内运行时，先从进料端运行至出料端，然后再迂回至进料端再排出，能够充分的利用煅烧用气流对滚筒内的工业副产石膏粉末进行煅烧处理；并且，能够更好的将煅烧处理后的废气集中排放。

本具体实施方式中，在滚筒进料端内壁上连接固定有长条形的送料板23，送料板为沿滚筒圆周方向呈均匀布置的多个；且送料板沿滚筒轴向的方向上前端整体向同侧倾斜设置。。

这样，在工作时，送料板跟随滚筒同步旋转；并且倾斜的进料板能够产生螺旋送料的效果，使得堆积在滚筒内壁与送料板之间的工业副产石膏粉末在朝向滚筒出料端运动。能够很好的避免从滚筒进料端进入的工业副产石膏粉末在滚筒进料端堆积并从进料端端口掉出。

进一步地，螺旋送料设备出口端向内延伸至滚筒进料端端口一段距离且处于送料板所处范围内。这样可以更好地发挥送料板的作用效果，并更好地避免物料从滚筒进料端掉出。

本具体实施方式中，所述料仓装置包括竖向的整体呈漏斗形结构的料仓24，料仓的上端敞口形成物料置入口；且料仓的下端为出料口，在出料口上设置有出料阀门。

这样，能够方便控制料仓出料。本实施方式中，还包括控制部分结构，控制部分结构包括时间控制模块和料仓内侧底部的传感器模块，传感器模块的信号输出端与时间控制模块的信号输入端相连，时间控制模块的信号输出端与出料阀门的电控端相连。这样，当料仓内的传感器模块检测到有物料进入料仓并向时间控制模块发出信号，此时时间控制模块开始计时（设定时间为料仓内物料需要陈化的时长，通常为4h），当到达预设的时间后，时间控制模块向出料阀门的电控端发出信号，并控制出料阀开启，开始出料。这样能够保证陈化时间足够，陈化后得到稳定的半水硫酸钙，保证产品的稳定性，同时使得整个设备更加智能化，减少人力成本。

Claims (5)

1.一种工业副产石膏处理系统，其特征在于，包括干燥设备（1）、煅烧设备（2）和料仓装置（3），干燥设备上设有干燥出料口和用于供工业副产石膏粉末置入的干燥进料口；且所述干燥出料口与煅烧设备进料端之间通过水平设置的螺旋送料设备（4）衔接；在煅烧设备出料端衔接设置有链排输料机（5），并且链排输料机（5）出料端与料仓装置上端的物料置入口之间通过设置的提升机（6）衔接；

所述干燥设备（1）包括水平设置的壳体（7），在壳体内设有整体呈倾斜设置的导料板（8），导料板将壳体内部分隔成上方的干燥室（9）和下方的进风室（10），壳体上端设有竖向的排风口与所述干燥室导通相连；干燥室侧壁上与导料板上端和下端对应的位置各自设有开口并对应的形成干燥进料口和干燥出料口；并且在导料板上设有若干出风孔，在进风室侧壁上的正对所述干燥进料口下方设有干燥进风口，还包括干燥气流供应设备（11），且干燥气流供应设备的出风端与干燥进风口相连；高温干燥风经过导料板上的出风孔后进入到干燥室内并形成高温的上升气流，高温高压的上升气流能够将导料板上的工业副产石膏粉末吹至悬浮状态；

所述导料板（8）在干燥进料口和干燥出料口的间距方向上整体呈折弯的三段式设计，且导料板包括导料板进料段（12）、导料板中间段（13）和导料板出料段（14），导料板中间段的倾斜角度大于导料板出料段和导料板进料段的倾斜角度，使得工业副产石膏粉末在导料板进料段上的前进速度小于在导料板中间段上的速度，在高温的上升气流的作用下，使得工业副产石膏粉末能够被吹散并均匀的铺设在导料板进料段上表面；同时使得处理后物料经过导料板出料段后，前进的速度减小，物料逐渐沉淀；

导料板进料段（12）上出风孔在前后方向上的设置为向前上方倾斜设置；

导料板中间段（13）上的出风孔整体向后上方倾斜设置；

导料板出料段（14）上设有的出风孔呈水平向前或者前下方方向设置。

2.根据权利要求1所述的工业副产石膏处理系统，其特征在于：所述干燥气流供应设备为天然气燃烧器。

3.根据权利要求1所述的工业副产石膏处理系统，其特征在于：所述壳体（7）包括上端的整体呈竖向的筒形结构的排风罩（15），排风罩的下端呈扩口设置并与干燥室上端连通，排风罩的上端呈收口结构并连接有竖向的排风管（16），排风管的上端形成所述排风口。

4.根据权利要求1所述的工业副产石膏处理系统，其特征在于：所述煅烧设备（2）包括托辊（17）以及可竖向转动的设置在托辊上方的滚筒（18）；滚筒的一端为进料端并用于与螺旋送料设备出料端衔接；在滚筒进料端外侧设有煅烧气流供应设备（19），煅烧气流供应设备的出风口上连接有出风管并从滚筒进料端伸入到滚筒内，在滚筒另一端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的集料罩（20），集料罩的下侧表面设有开口以形成出料端并用于与链排输料机的进料端衔接；滚筒内壁上沿其圆周方向均匀的布置有多块长条形的扬料板（21），扬料板长度方向顺滚筒轴向布置，扬料板宽度方向的内侧朝向滚筒中心设置；并且扬料板为沿滚筒轴向呈间隔设置的多组；

在滚筒进料端可竖向转动的套设有整体呈圆桶形结构的排气罩（22），在排气罩上设有竖向的排气管。

5.根据权利要求4所述的工业副产石膏处理系统，其特征在于：在滚筒进料端内壁上连接固定有长条形的送料板（23），送料板为沿滚筒圆周方向呈均匀布置的多个；且送料板沿滚筒轴向的方向上前端整体向同侧倾斜设置；

所述料仓装置包括竖向的整体呈漏斗形结构的料仓（24），料仓的上端敞口形成物料置入口；且料仓的下端为出料口，在出料口上设置有出料阀门。

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