專利名稱：：用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用化學石膏制水泥緩凝球的工藝，尤其涉及一種以化學石膏和石灰Ca0、Ca(OH)2為原料，擠壓法制水泥緩凝球的工藝。技術(shù)背景水泥熟料中需加入CaS042H20或CaS04作緩凝劑以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，天然石膏是較優(yōu)質(zhì)的緩凝劑，但天然石膏不僅資源緊張，價格也較高。近年來，工業(yè)副產(chǎn)石膏即化學石膏巳在一定程度上取代了天然石膏，但化學石膏基本為含一定游離水和游離酸的粉形物質(zhì)，必須用石灰中和處理，且必須制成一定規(guī)格的塊狀物，以方便自倉庫中均勻下料(含水粉狀物料在倉庫中或者因堆壓結(jié)塊，或者因顆粒之間的吸附力較大而架橋，從而產(chǎn)生斷流)。這樣采用何種工藝能更方便、成本更低地生產(chǎn)水泥緩凝球，成為業(yè)內(nèi)人士的研究課題，以進一步降低了水泥生產(chǎn)的原材料成本，有效地治理化學石膏廢渣對環(huán)境的污染和危害。CN92112246.2公開的用廢棄的磷石膏為主要原料制取的水泥緩凝增強石膏球，該增強石膏緩凝球由磷石膏渣與石灰Ca0、Ca(OH)2按重量比100:0.510的配比配料，攪拌均勻，在150'C以下烘干，烘至物料含水量為310%，烘后物料進入成型機，擠壓成球。但該發(fā)明制取的水泥緩凝球強度較低，在運輸、堆積過程中易碎成粉狀，往往造成緩凝劑倉庫結(jié)塊堵塞或架橋，致使加料系統(tǒng)無法均勻下料，該種緩凝球基本已被大型水泥廠拒用。CN02138799.0公開了一種用活性磷石膏及作水泥緩凝增強劑的應用。該發(fā)明采用80-卯％磷石膏；2-15%的粘土、粉煤灰、煤渣、或其它工業(yè)廢渣作粘合增強劑；3-10%的石灰、芒硝、工業(yè)鋁渣、明礬石作活性激發(fā)劑，攪拌混合、擠壓成磚后，再經(jīng)600-卯0、溫度煅燒30-60分鐘。因擠壓后的磚強度較低，需人工搬運到回轉(zhuǎn)窯中，因此該方法存在生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)規(guī)模小的問題。CN02138800.8公開了一種改質(zhì)磷石膏及作水泥緩凝劑的應用。該發(fā)明是對CN02138799.0的改進，即采用2-15%的高爐爐渣、粉煤灰、鋼渣作增強劑；3-10°/。的電石渣、堿渣、水泥、石灰作改質(zhì)劑，經(jīng)攪拌混勻、擠壓成磚后，自然干燥制成。該發(fā)明革除了煅燒工序，但必須放置約一星期后，.才能滿足裝卸運輸?shù)囊?，這樣就必須要較大的存放場地。CN021380880.0公開了一種改性磷石膏及其制備的方法。該發(fā)明是通過用改性劑改性的磷石膏，經(jīng)成型后用太陽能進行悶熱處理，或高溫鍛燒。與CN02138799.0—樣，存在如何降低成本，提高生產(chǎn)規(guī)模的問題。CN0214i721.0公開了一種用化學石膏制水泥緩凝劑的方法及裝置，用熱氣流對化學石膏在干燥器中預干燥后，經(jīng)煅燒器中煅燒、陳化制得半水石膏，再與PH值為中性或堿性的化學石膏按重量比0.61:1比例混合經(jīng)圓盤造粒成球。由于該發(fā)明的成球工藝在實際生產(chǎn)中半水石膏用量更要高達50%，不僅生產(chǎn)成本相對較高，而且過多的半水石膏用量導致庫存結(jié)塊嚴重；另外圓盤造粒過程僅依靠半水石膏的膠凝作用，致使緩凝球的水分高達18%,不符合水泥廠的要求，影響水泥的磨機產(chǎn)量；還由于半水石膏用量較大，且物料始終處于從高往低的快速拋灑狀態(tài)，生產(chǎn)過程粉塵污染嚴重，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是在CN02141721.0基礎(chǔ)上的改進和創(chuàng)新，目的在于提供一種以化學石膏為原料的工藝簡單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)環(huán)境良好、低水份含量的用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法。本發(fā)明保留了CN02141721.0利用化學石膏制備水泥緩凝球連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)規(guī)模大的特點，并對其存在的不足進行了改進和創(chuàng)新。本發(fā)明的工藝步驟如下(1)用石灰中和化學石膏至pH》7，并攪拌均勻，獲得改性化學石膏；(2)將所得改性化學石膏和半水石膏按100:6~30重量比混合攪拌均勻，控制混合物料游離水含量為5~11%，pH》7;(3)將混合后的物料直接擠壓成型。上述步驟(2)中所述半水石膏可以由步驟(1)所得產(chǎn)物采用CN02141721.0中公開的方法加工而成。步驟(1)中所述化學石膏可以是磷復肥行業(yè)排放的磷石膏或火力發(fā)電行業(yè)的硫石膏。本發(fā)明人在實驗中發(fā)現(xiàn)，步驟(2)中半水石膏的摻量比例過低則擠壓出來的緩凝球強度不足，易在運輸、堆積過程中破碎，導致水泥企業(yè)無法正常配料，隨著摻量比例加大，緩凝球強度將逐漸增加，當達到一定摻量比例后，緩凝球強度開始增加緩慢，但緩凝球生產(chǎn)成本隨半水石膏的摻量比例加大而呈線性增長，因此，本發(fā)明半水石膏的摻量比例優(yōu)選在100:9~15。在步驟(3)中影響石膏緩凝球正常生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是改性選擇化學石膏與半水石膏混合物的游離水含量，此游離水含量應低于11%，否則，物料粘性增大，所制成的緩凝球脫模困難，影響連續(xù)化生產(chǎn)。由于磷石膏或硫石膏的游離水含量通常不高于17%，因此通過選擇半水石膏的摻量比例可以較容易地控制混合物的游離水含量低于11%。本發(fā)明控制步驟(2)所得物料游離水含量優(yōu)選在8~9%，此含水量不僅有利于緩凝球的脫模，對水泥生產(chǎn)也十分有利。本發(fā)明與CN02141721.0所公開的化學石膏制水泥緩凝球工藝相比，由于大幅度降低了半水石膏用量，從而降低了水泥緩凝球的生產(chǎn)成本；采用擠壓成型替代現(xiàn)有圓盤造球工藝，改善了工廠的操作環(huán)境；另外，由于成球機理發(fā)生改變，產(chǎn)品含水量大幅度下降，質(zhì)量得到較好的改進，有利于水泥生產(chǎn)，并且通過選擇半水石膏的摻量比例可以較容易地控制混合物的游離水含量，不需對化學石膏原料進行預處理脫水，生產(chǎn)能耗低，更適合大規(guī)模生產(chǎn)，可以大量地轉(zhuǎn)化和消耗化學石膏尤其是磷石膏，減輕環(huán)境壓力。具體比較見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實施方式生產(chǎn)工藝流程如圖1如所示。以下所述的實施例中，除特別指明的以外，物料量之比均是指重量比。實施例1:取磷石膏渣場中一部分磷石膏，含自由水分15%，pH=3.5，用占所取磷石膏實物量的3%的石灰與它混合均勻，將得到的改性磷石膏分流出部分加工成半水磷石膏，再與中和的改性磷石膏攪拌均勻，控制半水磷石膏與改性磷石膏的比例為20:80;兩種磷石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成磷石膏緩凝球，經(jīng)檢測磷石膏緩凝球當天的抗壓強度為19kg/個，水分為9.35%，pH^7;3天后，抗壓強度增至41kg/個。完全符合水泥緩凝球的質(zhì)量及儲運要求。實施例2:取磷石膏渣場中一部分磷石膏，含自由水分16%，pH=3，用占所取磷石膏實物量的3%的石灰與它混合均勻，將得到的改性磷石膏分流出部分加工成半水磷石膏，再與中和的改性磷石膏攪拌均勻，控制半水磷石膏與改性磷石膏的比例為30:70;兩種磷石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成磷石膏緩凝球，經(jīng)檢測磷石膏緩凝球當天的抗壓強度為18kg/個，水分為8.1%，pH>7;3天后，抗壓強度增至48kg/個。完全符合水泥緩凝球的質(zhì)量及儲運要求。實施例3:取硫石膏渣場中一部分硫石膏，含自由水分6%，pH=6，用占所取硫石膏實物量的1%的石灰與它混合均勻，將得到的改性硫石膏其中一部分加工成半水石膏，再與改性硫石膏攪拌均勻，控制半水硫石膏與改性硫石膏的比例為6:94;將兩種硫石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成硫石膏緩凝球，經(jīng)檢測石膏緩凝球當天的抗壓強度為16kg/個，水分為5.0%，pH》7;3天后，抗壓強度增至38kg/個。符合水泥緩凝球的質(zhì)量及儲運要求。權(quán)利要求1、用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法，包括以下步驟(1)用石灰中和化學石膏至pH≥7，并攪拌均勻，獲得改性化學石膏；(2)將所得改性化學石膏和半水石膏按100∶6～30重量比混合攪拌均勻，控制混合物料游離水含量為5～11％，pH≥7；(3)將混合后的物料直接擠壓成型。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的化學石膏是磷石膏或硫石膏。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟(2)所述的改性化學石膏和半水石膏重量比為100:9~15。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟(2)所得到的改性化學石膏和半水石膏混合物料游離水含量控制在8~9%。全文摘要本發(fā)明公開了一種用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法，其步驟為用石灰中和化學石膏至pH≥7，并攪拌均勻，獲得改性化學石膏；然后將所得改性化學石膏和半水石膏按100∶6～30重量比混合攪拌均勻，控制混合物料游離水含量為5～11％，pH≥7；再將混合后的物料直接擠壓成型。本發(fā)明大幅度降低了半水石膏用量，降低了水泥緩凝球的生產(chǎn)成本；采用擠壓成型工廠的操作環(huán)境改善；由于成球機理發(fā)生改變，產(chǎn)品含水量大幅度下降，有利于水泥生產(chǎn)，適合大規(guī)模生產(chǎn)，大量地轉(zhuǎn)化和消耗化學石膏尤其是磷石膏，減輕環(huán)境壓力。文檔編號B28B3/20GK101152737SQ200610159489公開日2008年4月2日申請日期2006年9月26日優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日發(fā)明者葉麗君,斌周,施晰昕,楊文斌,建潘,石慶忠,羅自力,胡成軍,軍魯申請人:銅陵化學工業(yè)集團有限公司