專利名稱：一種用磷石膏制建筑石膏粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用磷石膏制建筑石膏的方法，具體地說(shuō)是一種通過(guò)高溫?zé)釟怏w對(duì)磷石膏煅燒進(jìn)行快速脫水制取建筑石膏的方法。
背景技術(shù)：
磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，其排放量很大，為磷酸產(chǎn)量的5倍，不僅給生產(chǎn)企業(yè)的堆放造成很大壓力，而且污染環(huán)境。因此如何大量處理利用磷石膏是一個(gè)亟待解決的難題。
由于磷石膏與天然石膏主要成分都為二水硫酸鈣，因此，針對(duì)磷石膏的利用研究主要集中在磷石膏加工處理成天然石膏的替代品上。目前國(guó)外主要研究的是利用磷石膏生產(chǎn)石膏制品，其工藝是磷石膏用水洗滌，再干燥、煅燒、研磨，最后加水和添加劑制成石膏制品。處理后的石膏粉，僅作為中間產(chǎn)品，對(duì)初凝時(shí)間不需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，只需滿足加工條件即可。國(guó)內(nèi)有的廠家用磷石膏生產(chǎn)半水石膏，并進(jìn)一步制成石膏板及砌塊，主要工藝為將磷石膏加水、加晶型劑、外加劑進(jìn)行浸泡、結(jié)晶、凈化、分離，再進(jìn)行干燥、煅燒脫除游離水和部分結(jié)晶水制得含半水石膏的混合物，再加入適量的調(diào)凝劑及水制成石膏制品。國(guó)內(nèi)外已有工藝主要存在的問(wèn)題是1、往往采用回轉(zhuǎn)炒鍋慢速脫水工藝，產(chǎn)能低，難以大規(guī)模生產(chǎn)；2、工藝流程長(zhǎng)，投資大，能耗高，生產(chǎn)成本高，且由于增加洗滌工序，有20~30％的磷石膏被水帶走，形成的泥漿很難處理，造成二次污染。
目前也出現(xiàn)了對(duì)磷石膏原料不用水洗而利用烘干機(jī)進(jìn)行快速脫水方法，如2001年11月出版《磷肥與復(fù)肥》雜志第62-63頁(yè)發(fā)表的一篇名為“磷石膏新型煅燒爐—-式烘干機(jī)”文章中介紹了一種用高溫?zé)煔鈱?duì)磷石膏原料在錘式烘干機(jī)內(nèi)煅燒進(jìn)行快速脫水制取石膏粉的方法，磷石膏原料和高溫?zé)煔庵苯铀腿牒娓蓹C(jī)內(nèi)，錘頭將磷石膏打散與高溫?zé)煔獬浞只旌蠐Q熱進(jìn)行煅燒，經(jīng)布袋收塵器分離得到含半水石膏的煅燒產(chǎn)物，再進(jìn)入成品穩(wěn)定器轉(zhuǎn)型制得建筑石膏粉。由于氣流攜帶磷石膏在烘干機(jī)及干燥管內(nèi)快速流動(dòng)，設(shè)備的處理能力大，處理效率高，能耗低，適用于大規(guī)模處理。但是，由于磷石膏在這種烘干機(jī)中滯留時(shí)間短，與氣體的接觸時(shí)間短，通常只有數(shù)秒，因而使磷石膏脫水不均勻，半水石膏的含量不高，煅燒產(chǎn)物石膏粉不僅其初凝時(shí)間快，而且抗折抗壓強(qiáng)度低，不能滿足建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是上述快速脫水制取的建筑石膏粉初凝時(shí)間快、抗折抗壓強(qiáng)度低，達(dá)不到建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)要求的問(wèn)題。
本發(fā)明一種用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以濕法磷酸副產(chǎn)物磷石膏為原料，按上述利用烘干機(jī)進(jìn)行快速脫水方法得到含半水石膏的煅燒產(chǎn)物，向煅燒產(chǎn)物中加入添加劑，再經(jīng)粉磨至磨后產(chǎn)品的粒子中位徑D50值降至粉磨前煅燒產(chǎn)物粒子中位徑D50值的0.7倍以下，制成建筑石膏粉。
所述添加劑含有檸檬酸或檸檬酸鈉。
添加劑為檸檬酸時(shí)，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.1-0.3％。
添加劑為檸檬酸鈉時(shí)，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.4％。
添加劑為檸檬酸、檸檬酸鈉的混合物，檸檬酸、檸檬酸鈉按比例1∶0.2-5配制，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.2-0.4％。
為了提高煅燒產(chǎn)物中半水石膏和無(wú)水石膏的含量，將氣固分離時(shí)的氣流溫度控制在150-170℃。
氣固分離時(shí)的氣流溫度在150-160℃時(shí)，檸檬酸添加量宜為煅燒產(chǎn)物重量的0.1-0.22％。氣固分離時(shí)的氣流溫度在160-170℃時(shí)，檸檬酸添加量宜為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.3％。
圖1-3為在160℃下分離得到的煅燒產(chǎn)物在加入不同比例添加劑時(shí)抗折強(qiáng)度隨粉磨程度變化曲線圖。從圖中可以看出，抗折強(qiáng)度隨粉磨程度而增強(qiáng)，當(dāng)粉磨后煅燒產(chǎn)物粒子中位徑D50值降至粉磨前的粒子中位徑D50值的0.7倍時(shí)，其抗折強(qiáng)度顯著提高，已達(dá)到1.8Mpa，可以滿足建筑石膏的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
由于本發(fā)明通過(guò)對(duì)氣固分離溫度、添加劑量及粉磨程度的選擇，大大延長(zhǎng)石膏粉的初凝時(shí)間，使初凝時(shí)間達(dá)到6分鐘以上，且大大提高了石膏的抗折抗壓強(qiáng)度，使其符合建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求，可以替代天然石膏作為建筑石膏粉使用；采用快速煅燒脫水，產(chǎn)能大，工藝流程短，能耗低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，可有效地利用磷石膏，較好地解決工業(yè)廢渣，保護(hù)環(huán)境。


圖1-3為在160℃下分離得到的煅燒產(chǎn)物在加入不同比例添加劑時(shí)抗折強(qiáng)度隨粉磨程度變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將濕法磷酸副產(chǎn)的磷石膏和400-700℃的高溫?zé)煔馑腿牒娓蓹C(jī)中，磷石膏與高溫氣體在烘干機(jī)中充分混合進(jìn)行煅燒脫水，隨氣流送至布袋收塵器進(jìn)行分離，布袋收塵器入口的氣流溫度控制在150-160℃，將布袋收塵器收集的煅燒產(chǎn)物送至磨機(jī)，同時(shí)向磨機(jī)中加入添加劑檸檬酸，檸檬酸的添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.1-0.22％，使粉磨后產(chǎn)品的D50值降低至粉磨前煅燒產(chǎn)物D50值的0.7倍，制得建筑石膏粉。產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，其初凝時(shí)間大于6分鐘，終凝時(shí)間小于30分鐘，抗折強(qiáng)度大于1.8Mpa，抗壓強(qiáng)度大于3.0Mpa，達(dá)到建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。
實(shí)施例2按實(shí)施例1的方法，使粉磨后產(chǎn)品的D50值降低至粉磨前煅燒產(chǎn)物D50值的0.65倍，制得的建筑石膏粉的初凝時(shí)間大于6分鐘，終凝時(shí)間小于30分鐘，抗折強(qiáng)度大于2.0Mpa，抗壓強(qiáng)度大于3.2Mpa，達(dá)到建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。
實(shí)施例3按實(shí)施例1的方法，其中布袋收塵器入口的氣流溫度控制在160-170℃，向磨機(jī)加入的添加劑為檸檬酸，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.3％，制得的建筑石膏粉，其初凝時(shí)間為大于6分鐘，終凝時(shí)間小于30分鐘，抗折強(qiáng)度大于1.8Mpa，抗壓強(qiáng)度大于3.0Mpa，達(dá)到建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。
實(shí)施例4按實(shí)施例1的方法，其中布袋收塵器入口的氣流溫度控制在150-170℃，向磨機(jī)加入的添加劑為檸檬酸鈉，其添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.4％，制得的建筑石膏粉的初凝時(shí)間大于6分鐘，終凝時(shí)間小于30分鐘，抗折強(qiáng)度大于1.8Mpa，抗壓強(qiáng)度大于3.0Mpa，達(dá)到建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。
實(shí)施例5按實(shí)施例1的方法，其中布袋收塵器入口的氣流溫度控制在150-170℃，向磨機(jī)加入的添加劑為檸檬酸和檸檬酸鈉的混合物，檸檬酸、檸檬酸鈉按比例1∶0.2-5配制，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.2-0.4％，制得的建筑石膏粉，其初凝時(shí)間大于6分鐘，終凝時(shí)間小于30分鐘，抗折強(qiáng)度大于1.8Mpa，抗壓強(qiáng)度大于3.0Mpa，達(dá)到建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88的要求。
權(quán)利要求
1.一種用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以濕法磷酸副產(chǎn)物磷石膏為原料，用熱氣體與磷石膏在烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行快速煅燒脫水，經(jīng)氣固分離得到含半水石膏的煅燒產(chǎn)物，其特征在于向煅燒產(chǎn)物中加入添加劑，并作粉磨處理，使粉磨后產(chǎn)品的粒子中位徑D50值降至粉磨前煅燒產(chǎn)物粒子中位徑D50值的0.7倍以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述添加劑含有檸檬酸或檸檬酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述添加劑為檸檬酸，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.1-0.3％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述添加劑為檸檬酸鈉，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.4％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述添加劑為檸檬酸、檸檬酸鈉的混合物，檸檬酸、檸檬酸鈉按比例1∶0.2-5配制，添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.2-0.4％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于將氣固分離時(shí)的氣流溫度控制在150-170℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將氣固分離時(shí)的氣流溫度控制在150-160℃，檸檬酸添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.1-0.22％。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將氣固分離時(shí)的氣流溫度控制在160-170℃，檸檬酸添加量為煅燒產(chǎn)物重量的0.15-0.3％。
全文摘要
本發(fā)明一種用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以濕法磷酸副產(chǎn)物磷石膏為原料，利用烘干機(jī)進(jìn)行快速脫水得到含半水石膏的煅燒產(chǎn)物，向煅燒產(chǎn)物中加入檸檬酸或檸檬酸鈉，再經(jīng)粉磨至磨后產(chǎn)品的粒子中位徑D50值降至粉磨前煅燒產(chǎn)物粒子中位徑D50值的0.7倍以下，制成建筑石膏粉。初凝時(shí)間及抗折抗壓強(qiáng)度符合建筑石膏粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9776－88的要求，可替代天然石膏；產(chǎn)能大，工藝流程短，能耗低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，可有效地利用磷石膏，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)C04B28/14GK1532164SQ0310811
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者胡成軍, 石慶忠, 葉麗君, 潘建, 程傳生, 汪明星, 花勇 申請(qǐng)人:銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司