CN208684781U - 工业副产石膏生产高温石膏的设备 - Google Patents

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刘开义
方炎章
裴亚弟
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Abstract

本实用新型涉及一种工业副产石膏生产高温石膏的设备,属于高温石膏技术领域。所述工业副产石膏生产高温石膏的设备包括:烘干机、循环流化床煅烧机;所述循环流化床煅烧机上设置有排气管、旋风分离器,旋风分离器与烘干机的进料口相连;烘干机的出料口与循环流化床煅烧机的进料口相连;排气管设置在循环流化床煅烧机的顶部,旋风分离器设置在排气管上。本实用新型通过烘干、与粉煤灰在特定温度下煅烧把杂质全消除或固化,使磷石膏安全利用。

Description

工业副产石膏生产高温石膏的设备
技术领域
本发明涉及一种工业副产石膏生产高温石膏的设备,属于高温石膏技术领域。
背景技术
工业副产石膏包括磷石膏、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏、柠檬石膏等。这些副产石膏中含有杂质,性能发生变化,不能直接利用,往往需要经过预处理后才能利用。例如磷石膏中含有可溶磷、可溶氟、共晶磷、有机物杂质等,这些杂质严重影响磷石膏的使用性能,从而影响其有效利用。另外,工业副产的钛石膏太细,含水率高达30~40%,目前没有经济有效方法可以利用。
生产高强石膏原料以天然石膏和脱硫石膏为主。磷石膏生产高强石膏,通常的预处理方法主要有中和法、水洗法、浮选法、闪烧法等方式进行除杂。其中水洗法技术成熟,但工艺复杂,需要大量水资源,并且产生的大量污水,必须处理后方可排放。
申请号为2017106576348的中国专利申请公开了一种用于制备高强石膏的磷石膏预处理的方法,技术方案为将磷石膏中加水配制成浆体,再加入助洗剂混合搅拌均匀后进行第一次超声震荡洗涤,得一次超声混合液;向一次超声混合液中加入清洗剂搅拌均匀后,再加入吸附剂搅拌均匀后进行第二次超声震荡洗涤,得二次超声混合液;将二次超声混合液真空抽滤,滤饼再真空烘干得到预处理后磷石膏。其需要将磷石膏进行复杂的预处理,并且会使用大量水资源,产生大量污水,此外其工艺设备复杂。
申请号为2017101530530的中国专利申请公开了一种半水磷石膏制备α型高强石膏的方法,将半水磷石膏、磷酸溶液按质量份混合,搅拌均匀后制得料浆,将料浆进行加热、保温、洗涤和干燥后制得。其仍然需要采用大量水水洗,产生污水,还需要过滤,工艺设备维护复杂。
实用新型内容
本实用新型的工业副产石膏生产高温石膏的方法包括如下步骤:
a.将工业副产石膏烘干,烘干温度400~550℃,脱除游离水,所述脱除游离水的时间优选为3~5秒,优选的工业副产石膏在烘干的同时进行了粉碎,粉碎有利于均匀受热,快速干燥;
b.将a步骤的石膏与配合料一起煅烧,得到高温石膏,所述配合料优选为粉煤灰或煤渣中的至少一种与碳酸钙的混合物;含有固定碳的粉煤灰或煤渣提供热量,也提供激发剂的效果,碳酸钙,例如石灰石主要起到燃料脱硫的作用。
其中,所述煤的添加量以将所述的煅烧的温度控制在700~900℃为准,优选为750~ 860℃;
优选的,所述a步骤还包括步骤a2.将烘干后的石膏在100~550℃脱水。
所述的工业副产石膏可以为磷石膏、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏、柠檬石膏等。
为了节约能量,优选的所述步骤a2为将b步骤煅烧后的石膏与a步骤烘干后的石膏进行热交换。
堆存的工业副产磷石膏中可能有铁质杂质,优选的所述方法还包括:在a步骤前用磁吸附工业副产石膏中的铁质杂质;
更优选的,还包括步骤c.将b步骤煅烧后的石膏粉冷却、粉磨,得到高温石膏粉。
本新型要解决的技术问题是提供上述工业副产石膏生产高温石膏的设备。
为解决本新型的技术问题,本发明的工业副产石膏生产高温石膏的设备包括:烘干机、循环流化床煅烧机等;
所述循环流化床煅烧机上设置有排气管、旋风分离器,所述旋风分离器与烘干机的进料口相连;所述烘干机的出料口与循环流化床煅烧机的进料口相连;
所述排气管设置在循环流化床煅烧机的顶部,所述旋风分离器设置在排气管上;
所述烘干机优选为粉料高效快速烘干机,例如申请号为2015206729195的中国专利申请公开的粉料高效快速烘干机。
优选的,所述设备还包括:热交换机、磨机;
所述热交换机包括内筒和外筒,所述烘干机的出料口、内筒和循环流化床煅烧机的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机的出料口、外筒和磨机的进料口依次相连通;
或所述烘干机的出料口、外筒和循环流化床煅烧机的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机的出料口、内筒和磨机的进料口依次相连通。
进一步地,所述设备还包括引风鼓风机、给煤机和控制器;所述引风鼓风机、给煤机均与循环流化床煅烧机相连;所述循环流化床煅烧机上设置有温度检测器,所述温度检测器和给煤机均与控制器相连;所述给煤机优选为圆盘给料机。
优选的所述烘干机的进料口还设置有进料系统,所述进料系统包括锁风喂料机;
优选的,所述锁风喂料机的进料口还设置有永磁除铁器;
进一步的,所述进料系统还包括装载机、箱式给料调料机、皮带输送机,所述装载机、箱式给料调料机、皮带输送机和锁风喂料机依次相连;
更优选的所述设备还包括控制器、烘干机上还设置有温度检测器,所述控制器与温度检测器和进料系统相连;
进一步地,所述设备还包括冷风阀,所述冷风阀设置在排气管上,所述冷风阀和控制器相连。
优选的,所述烘干机与热交换机之间还设置有收尘器,所述收尘器上还设置有风机;
所述热交换机与循环流化床煅烧机之间还设置有收尘器,所述收尘器上还设置有风机;
所述热交换机与磨机之间还设置有收尘器,所述收尘器的出风口与引风鼓风机相连。
优选的,所述设备还包括高温石膏料仓,所述磨机与高温石膏料仓相连;优选的所述磨机与高温石膏料仓之间还设置有收尘器,所述收尘器上还设置有风机;更优选的所述磨机与收尘器之间还设置有空气输送斜槽。
优选的,所述设备还包括煤粉碎机、收尘器,所述煤粉碎机、收尘器和给煤机依次相连,所述收尘器上还设置风机;
更优选的,所述设备还包括装载机、箱式给料调料机,所述装载机、箱式给料调料机和煤粉碎机依次相连。
优选的,所述热交换机与循环流化床煅烧机的进料口之间还设置有提升机;所述热交换机与磨机之间还设置有提升机;所述空气输送斜槽与高温石膏料仓之间还设置有提升机;所述煤粉碎机与给煤机之间还设置有提升机。
有益效果:
1.磷石膏含有可溶磷、可溶氟、共晶磷、有机物等杂质,这些杂质严重影响石膏的使用性能,从而影响其有效利用。本发明通过将工业副产石膏烘干、与配合料(如粉煤灰、煤渣、碳酸钙等)在特定温度下煅烧可以把工业副产石膏中的可溶磷、可溶氟、共晶磷、有机物等杂质消除,使工业副产石膏安全利用。
2.煅烧后的高温石膏胶凝制品强度大大高于普通建筑石膏粉制品。扩大了高温石膏的使用性能。特别适合生产:自流平石膏、抹灰石膏和高强石膏制品。
3.生产得到的高温石膏激发后抗压强度为30~50Mpa。
4.本发明可以连续在线生产,效率高、投资省,利于工业化推广和应用。
5.本发明充分将能源综合利用,节约能耗,绿色环保。
6.本发明还相当于将工业副产石膏原料进行了无害化处理,可适用于磷石膏、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏、柠檬石膏等;在高温条件下,这些工业副产石膏中难以采用常规工艺去除的杂质进行无害化处理,特别是难以采用常规工艺生产的钛石膏也适用本发明的方法。
附图说明
图1为本发明实施例1的设备图。
1-装载机;2-箱式给料调料机;3-皮带输送机;4-永磁除铁器;5-锁风喂料机;6-烘干机;62-温度检测器;63-冷风阀;7-收尘器;8-风机;9-热交换机;91-内筒;92-外筒;10-提升机;11-循环流化床煅烧机;111-旋风分离器;113-排气管;14-磨机;15-空气输送槽;17-高温石膏料仓;22-引风鼓风机;25-煤粉碎机;27-给煤机;31-控制器。
具体实施方式
本新型的工业副产石膏生产高温石膏的方法包括如下步骤:
a.将工业副产石膏烘干,烘干温度400~550℃,脱除游离水,所述脱除游离水的时间优选为3~5秒,优选的工业副产石膏在烘干的同时进行了粉碎;
b.将a步骤的石膏粉与配合料一起煅烧,得到高温石膏,所述配合料优选为粉煤灰或煤渣等中的至少一种与碳酸钙,例如石灰石的混合物;
其中,所述煤的添加量以将所述的煅烧的温度控制在700~900℃为准,优选为750~ 860℃;
优选的,所述a步骤还包括步骤a2.将烘干后的石膏在100~550℃脱水。
为了节约能量,脱水所需的能量可与煅烧后的石膏进行热交换,因此优选的所述步骤a2 为将b步骤煅烧后的石膏与a步骤烘干后的石膏进行热交换。
堆存的工业副产石膏中可能有铁质杂质,在a步骤前,可采用除铁器去除工业副产石膏中的铁质杂质。
为了便于使用,以及进一步除去产品中的杂质,更优选的,还包括步骤c.将b步骤煅烧后的石膏冷却、粉磨,得到高温石膏粉。
本新型要解决的技术问题是提供上述工业副产石膏生产高温石膏的设备。
为解决上述技术问题,本新型的工业副产石膏生产高温石膏的设备包括:烘干机6、循环流化床煅烧机11等;
所述循环流化床煅烧机11上设置有排气管113、旋风分离器111,所述旋风分离器111 与烘干机6的进料口相连;所述烘干机6的出料口与循环流化床煅烧机11的进料口相连;
所述排气管113设置在循环流化床煅烧机11的顶部,所述旋风分离器111设置在排气管 113上;
所述烘干机(6)优选为粉料高效快速烘干机,例如申请号为2015206729195的中国专利申请公开的粉料高效快速烘干机。
进一步地,所述设备还包括引风鼓风机、给煤机和控制器;所述引风鼓风机、给煤机均与循环流化床煅烧机相连;所述循环流化床煅烧机上设置有温度检测器,所述温度检测器和给煤机均与控制器相连;所述给煤机优选为圆盘给料机。
工业副产磷石膏在烘干机6中粉碎的同时烘干,烘干温度400~550℃,能够快速脱除工业副产磷石膏中的游离水;粉碎烘干后的石膏进入循环流化床煅烧机11,同时给煤机27中的煤进入循环流化床煅烧机11,引风鼓风机22向循环流化床煅烧机11中鼓风,点火开始煅烧;温度检测器62检测到循环流化床煅烧机11中的温度,传输给控制器31,控制器31根据检测到的温度控制给煤机27的给料速率,使循环流化床煅烧机11中的温度保持在700~900℃;循环流化床煅烧机11煅烧的尾气中带有粉尘,从排气管113进入旋风分离器,沉积的石膏粉回到循环流化床煅烧机11,旋风分离器111中部分气体进入粉碎烘干机6,将原料工业副产磷石膏加热,同时也排出部分杂质。
磷石膏含有可溶磷、可溶氟、共晶磷、有机物等杂质,严重影响其性能,本发明通过先快速烘干除去游离水;再经高温煅烧,将可溶磷、可溶氟、共晶磷、有机物杂质去除,使石膏安全利用。
为了进一步利用能源及排出杂质,优选的,所述设备还包括:热交换机9、磨机14;
所述热交换机9包括内筒91和外筒92,所述烘干机6的出料口、内筒91和循环流化床煅烧机11的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机11的出料口、外筒92和磨机14的进料口依次相连通;
或所述烘干机6的出料口、外筒92和循环流化床煅烧机11的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机11的出料口、内筒91和磨机14的进料口依次相连通。
烘干机6中粉碎烘干后的石膏进入热交换机9的内筒91或外筒92,与热交换机9的外筒92或内筒91中来自循环流化床煅烧机11中煅烧后的700~900℃石膏进行换热,进一步脱除游离水、结晶水和杂质;
循环流化床煅烧机11中煅烧后的700~900℃石膏在热交换机9中换热冷却后进入磨机 14中粉磨,进一步除去大颗粒石膏,便于使用。磨机为改性球磨机。
为了便于连续在线生产,所述烘干机6的进料口还设置有进料系统,所述进料系统包括锁风喂料机5;
优选的,所述锁风喂料机5在进料前还设置有永磁除铁器4;
进一步的,所述进料系统还包括装载机1、箱式给料调料机2、皮带输送机3,所述装载机1、箱式给料调料机2、皮带输送机3和锁风喂料机5依次相连;
工业副产磷石膏通过装载机1输送到大容量的箱式给料调料机2中缓存,箱式给料调料机2中的石膏再通过皮带输送机3缓慢的给锁风喂料机5喂料,从而保证在线连续化生产。
更优选的所述设备还包括控制器31、烘干机6上还设置有温度检测器62,所述控制器 31与温度检测器62和进料系统相连;
控制器31检测到烘干机6中的温度后判断温度是否为设定的,如果高于设定的温度,则加快进料速率,如果低于设定温度,则降低进料速率。一般通过物料的进料速率就可以将控制温度在范围内。
进一步地,所述设备还包括冷风阀63,所述冷风阀63设置在排气管113上,所述冷风阀63和控制器31相连。如果温度太高,无法通过控制物料进行控制时,控制器31开启冷风阀63,以降低温度,将烘干机6的温度控制在范围内。
优选的,所述烘干机6与热交换机9之间还设置有收尘器7,所述收尘器7上还设置有风机8;
所述热交换机9与循环流化床煅烧机11之间还设置有收尘器7,所述收尘器7上还设置有风机8;
所述热交换机9与磨机14之间还设置有收尘器7,所述收尘器7的出风口与引风鼓风机 22相连。
烘干机6中的石膏和气体进入收尘器7中,石膏沉积进入热交换机9,尾气通过风机8 排出;
热交换机9中的石膏脱水后进一步产生水汽及尾气,石膏在收尘器7中沉积后进入循环流化床煅烧机11,尾气通过风机21排出;
循环流化床煅烧机11中煅烧后的石膏进入热交换机9中换热冷却,冷却后的石膏经收尘器7后进入磨机14进行粉磨,尾气仍然还带有热量,可通过引风鼓风机22进入循环流化床煅烧机11,达到节能的目的。
为了便于连续在线生产,优选的,所述设备还包括高温石膏料仓17,所述磨机14与高温石膏料仓17相连;优选的所述磨机14与高温石膏料仓17之间还设置有收尘器7,所述收尘器7上还设置有风机8;更优选的所述磨机14与收尘器7之间还设置有空气输送斜槽15。
磨机14粉磨后的石膏粉进入高温石膏料仓17中储存,部分石膏粉随气体在收尘器18中分离收集,气体通过风机8排出,收尘器7中的石膏粉和磨机14的石膏粉均通过空气输送斜槽15输送到高温石膏料仓17。
优选的,所述设备还包括煤粉碎机25、收尘器7,所述煤粉碎机25、收尘器7和给煤机 27依次相连,所述收尘器7上还设置风机8;
煤原料在煤粉碎机25中粉碎,煤粉碎机25可以为锤式碎煤机,粉碎产生的煤粉进入给煤机27,部分煤粉随气体进入收尘器7中分离收集,气体通过风机8排出。
为了便于连续在线生产,更优选的,所述设备还包括装载机1、箱式给料调料机2,所述装载机1、箱式给料调料机2和煤粉碎机25依次相连。
原煤通过装载机1送到箱式给料调料机2中缓冲存储,箱式给料调料机2中的煤再缓慢给下一工序的煤粉碎机25缓慢喂料。
为了便于输送,优选的,所述热交换机9与循环流化床煅烧机11的进料口之间还设置有提升机10;所述热交换机9与磨机14之间还设置有提升机10;所述空气输送斜槽15与高温石膏料仓17之间还设置有提升机10;所述煤粉碎机25与给煤机27之间还设置有提升机10。
热交换机9中脱水后的石膏从提升机10进入循环流化床煅烧机11的进料口进入循环流化床煅烧机11;
热交换机9中煅烧冷却后的石膏通过提升机10进入磨机14;空气输送斜槽15中的石膏粉通过提升机10进入高温石膏料仓17;
煤粉碎机25后的煤粉通过提升机10进入给煤机27。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
取500Kg工业副产磷石膏,采用如图1所示的设备,连续在线生产高温石膏,石膏通过装载机1输送到箱式给料调料机2中缓存,箱式给料调料机2中的石膏再通过皮带输送机3输送到锁风喂料机5,皮带输送机3上安装永磁除铁器4,除去铁质杂质;锁风喂料机5中的石膏进入烘干机6中,设定控制器31控制烘干温度500℃,在此温度下脱除游离水的时间在 3~5秒之间,粉碎烘干后的石膏在收尘器7中分离收集,尾气通过风机8排出,收尘器7中的石膏进入内筒91与外筒92中煅烧后的石膏换热,进一步脱水,内筒91中石膏的温度100~ 550℃,脱水后的石膏部分随气体进入收尘器7分离收集,收尘器7收集的石膏和内筒91中卸出的石膏通过提升机进入循环流化床煅烧机11;气体则通过风机8排出;
石膏进入循环流化床煅烧机11,引风鼓风机22向循环流化床煅烧机11中鼓风,点火开始煅烧,温度检测器62检测到循环流化床煅烧机11中的温度,传输给控制器31,控制器31 根据检测到的温度控制给煤机27的给料速率,使循环流化床煅烧机11中的温度保持在850℃;循环流化床煅烧机11的气体经旋风分离器111分离,物料返回循环流化床煅烧机11中,气体进入粉碎烘干机6,对工业副产磷石膏原料进行烘干。
原煤通过装载机1送到箱式给料调料机2中,再进入煤粉碎机25,粉碎后的煤粉通过提升机10进入给煤机27,部分煤粉随气体进入收尘器7中分离收集,气体通过风机8排出。
循环流化床煅烧机11中煅烧后的石膏进入外筒92换热冷却后,部分石膏随气体在收尘器7中分离收集,收尘器7中的气体返回引风鼓风机22;外筒92卸出的石膏和收尘器12中收集的石膏则通过提升机10进入磨机14中粉磨,粉磨后的石膏粉部分随气体进入收尘器7 中分离收集,气体通过风机8排出;收尘器7中收集的石膏粉和磨机14中卸出的石膏粉通过空气输送槽15输送到提升机10,通过提升机10输送到高温石膏料仓。
取制备得到的高温石膏粉10Kg加入激发剂、外加剂、掺合料、骨料等,将得到的自流平石膏进行测试,检测结果详见表1。
表1实施例1高温石膏配制自流平石膏性能
实施例2
取实施例1制备得到的高温石膏粉10Kg加入激发剂、外加剂、掺合料、骨料等,得到抹灰石膏,将得到的抹灰石膏进行测试,检测结果详见表2。
表2实施例2高温石膏配制抹灰石膏性能
实施例3
取实施例1制备得到的高温石膏粉加入激发剂进行数据测试,检测结果详见表3。
表3实施例3高温石膏性能

Claims (10)

1.工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,包括:烘干机(6)、循环流化床煅烧机(11);
所述循环流化床煅烧机(11)上设置有排气管(113)、旋风分离器(111),所述旋风分离器(111)与烘干机(6)的进料口相连;
所述烘干机(6)的出料口与循环流化床煅烧机(11)的进料口相连;
所述排气管(113)设置在循环流化床煅烧机(11)的顶部,所述旋风分离器(111)设置在排气管(113)上。
2.根据权利要求1所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述设备还包括:热交换机(9)、磨机(14);
所述热交换机(9)包括内筒(91)和外筒(92),所述烘干机(6)的出料口、内筒(91)和循环流化床煅烧机(11)的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机(11)的出料口、外筒(92)和磨机(14)的进料口依次相连通;
或所述烘干机(6)的出料口、外筒(92)和循环流化床煅烧机(11)的进料口依次相连通;所述循环流化床煅烧机(11)的出料口、内筒(91)和磨机(14)的进料口依次相连通。
3.根据权利要求2所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述设备还包括引风鼓风机(22)、给煤机(27)和控制器(31);所述引风鼓风机(22)、给煤机(27)均与循环流化床煅烧机(11)相连;所述循环流化床煅烧机(11)上设置有温度检测器(62),所述温度检测器(62)和给煤机(27)均与控制器(31)相连所述给煤机(27)为圆盘给料机,所述烘干机(6)为粉料高效快速烘干机。
4.根据权利要求1所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述烘干机(6)的进料口还设置有进料系统,所述进料系统包括锁风喂料机(5);所述锁风喂料机(5)的进料口还设置有永磁除铁器(4)。
5.根据权利要求4所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述进料系统还包括装载机(1)、箱式给料调料机(2)、皮带输送机(3),所述装载机(1)、箱式给料调料机(2)、皮带输送机(3)和锁风喂料机(5)依次相连。
6.根据权利要求5所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述设备还包括控制器(31)、烘干机(6)上还设置有温度检测器(62),所述控制器(31)与温度检测器(62)和进料系统相连;
所述设备还包括冷风阀(63),所述冷风阀(63)设置在排气管(113)上,所述冷风阀(63)与控制器(31)相连。
7.根据权利要求2或3所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述烘干机(6)与热交换机(9)之间还设置有收尘器(7),所述收尘器(7)上还设置有风机(8);
所述热交换机(9)与循环流化床煅烧机(11)之间还设置有收尘器(7),所述收尘器(7)上还设置有风机(8);
所述热交换机(9)与磨机(14)之间还设置有收尘器(7),所述收尘器(7)的出风口与引风鼓风机(22)相连。
8.根据权利要求2所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述设备还包括高温石膏料仓(17),所述磨机(14)与高温石膏料仓(17)相连;所述磨机(14)与高温石膏料仓(17)之间还设置有收尘器(7),所述收尘器(7)上还设置有风机(8);所述磨机(14)与收尘器(7)之间还设置有空气输送斜槽(15)。
9.根据权利要求8所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述设备还包括煤粉碎机(25)、收尘器(7),所述煤粉碎机(25)、收尘器(7)和给煤机(27)依次相连,所述收尘器(7)上还设置风机(8);
所述设备还包括装载机(1)、箱式给料调料机(2),所述装载机(1)、箱式给料调料机(2)和煤粉碎机(25)依次相连。
10.根据权利要求9所述的工业副产石膏生产高温石膏的设备,其特征在于,所述热交换机(9)与循环流化床煅烧机(11)的进料口之间还设置有提升机(10);所述热交换机(9)与磨机(14)之间还设置有提升机(10);所述空气输送斜槽(15)与高温石膏料仓(17)之间还设置有提升机(10);所述煤粉碎机(25)与给煤机(27)之间还设置有提升机(10)。
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CN112624642A (zh) * 2020-12-31 2021-04-09 湖北聚海环境科技有限公司 利用高温陶粒对磷石膏锻炼再生的装置及其使用方法

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