專利名稱：一種利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，該方法通過轉(zhuǎn)白和催化使磷酸鹽工業(yè)廢渣磷石膏轉(zhuǎn)化成為白色半水石膏。
磷石膏是磷酸鹽工業(yè)生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，是通過過量濃硫酸來萃取磷礦石以獲得工業(yè)磷酸后形成的以硫酸鈣為主要成份、同時含有多種雜質(zhì)的有色混合物，該混合物里含有的硫酸根離子和氟元素等有害物質(zhì)，對人、畜、植物和土壤都具有長期的、慢性的毒性作用。隨著我國磷、硫礦產(chǎn)資源的開發(fā)和磷酸鹽工業(yè)的發(fā)展，每年都有大量的磷石膏被直接排放到土壤和河流中，在一些磷、硫礦產(chǎn)資源相對集中的地區(qū)已經(jīng)造成了嚴重的環(huán)境污染，并因此成為了國家關(guān)于磷、硫礦產(chǎn)資源開發(fā)的大型項目的重要制約因素之一。目前關(guān)于磷石膏的工業(yè)化綜合利用尚處于研究階段。磷石膏的主要組成物硫酸鈣與建材工業(yè)產(chǎn)品建筑石膏的主要成分相同，但由于其呈有色狀態(tài)，而且利用磷石膏作為原料采用常規(guī)石膏礦生產(chǎn)建筑石膏的燒成工藝所得到的產(chǎn)品的物理性能達不到建筑石膏國家標(biāo)準(zhǔn)，故只能按上述方法小規(guī)模生產(chǎn)作為一種普通水泥緩凝劑。同時，采用現(xiàn)有常規(guī)燒成工藝用天然白色石膏礦生產(chǎn)的白色建筑石膏也由于天然石膏的基本性能所至，以及其燒成溫度在140℃左右且不加催化劑，以至其強度僅能達到或略高于國家標(biāo)準(zhǔn)4．5MPa。
本發(fā)明的目的是提供一種利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，通過該方法可以使磷石膏轉(zhuǎn)化成為強度遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)的白色建筑石膏。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用磷石膏作為生產(chǎn)白色半水石膏的主要原料，將磷石膏進行脫水處理，然后送入受熱室，通過燃燒室提供的高溫?zé)釟饬鲗ζ溥M行500℃以上的高溫煅燒20至45分鐘，磷石膏即轉(zhuǎn)化為白色無水硬石膏中間體；將占白色無水硬石膏中間體重量比0．1％至0．9％的化合物催化劑加入白色無水硬石膏中間體中反應(yīng)2至3小時，無水硬石膏即經(jīng)催化改性為白色半水石膏熟料，然后經(jīng)陳化室陳化后進行粉磨，即得到白色半水石膏產(chǎn)品。
在上述工藝流程中，當(dāng)高溫煅燒溫度控制在500℃至800℃之間時，可以有效提高最終產(chǎn)品白色半水石膏的強度。
在上述工藝流程中，化合物催化劑選自硫酸鋁、硫酸鉀、磷苯二甲酸、丙烯酸鈉或十二水硫酸鋁鉀之一，除可以使白色無水硬石膏中間體催化改性為白色半水石膏熟料外，還可以有效地使最終產(chǎn)品白色半水石膏的強度在72小時內(nèi)仍能穩(wěn)定增長到要求的強度。
在上述工藝流程中，選用硫酸鋁作為化合物催化劑，當(dāng)其用量占白色無水硬石膏中間體重量的0．6％時，能最為有效地使白色無水硬石膏中間體催化改性為白色半水石膏熟料，并使最終產(chǎn)品白色半水石膏的強度在72小時后強度達30MPa以上。
由于采用上述技術(shù)方案，既可解決磷石膏直接排放造成的環(huán)境污染問題，在具有重要的環(huán)保意義的同時又可以變廢為寶，在天然白石膏礦產(chǎn)資源因長期開采而逐漸減少以及市場對白色半水石膏的物理性能要求日漸增高的今天，采用低成本的原料生產(chǎn)出高性能的白色半水石膏產(chǎn)品以適應(yīng)市場需求，并能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。該發(fā)明有效地解決了磷石膏的工業(yè)化綜合利用問題，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。


圖1為本發(fā)明利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的工藝流程圖。
利用磷石膏作為生產(chǎn)白色半水石膏的主要原料，首先將磷石膏1進行脫水工序3處理，在本實施例中脫水工序3采用烘干機，然后送入受熱室6，在本實施例中受熱室6采用濕法中空旋轉(zhuǎn)窯，以杜絕物料進窯粉塵產(chǎn)生。通過燃燒室7提供的高溫?zé)釟饬鲗ζ溥M行500℃以上的高溫煅燒20至45分鐘。在本實施例中燃燒室7采用硫化床，由計算機控溫，適用于各種煤完全燃燒、脫硫。煅燒期間產(chǎn)生的粉塵由塵降室5回收，磷石膏1即轉(zhuǎn)化為白色無水硬石膏中間體；將占白色無水硬石膏中間體重量比0．1％至0．9％的化合物催化劑2經(jīng)粉碎工序4粉碎后加入受熱室6中的白色無水硬石膏中間體中反應(yīng)2至3小時，無水硬石膏即經(jīng)催化改性為白色半水石膏熟料。在本實施例中采用了占白色無水硬石膏中間體重量比0．6％的硫酸鋁作為化合物催化劑2。然后經(jīng)密封雙管出料機和螺旋提升機進入陳化室8陳化，然后進行粉磨工序9。在實施例中粉磨工序9采用旋風(fēng)除塵雷蒙磨和布袋收塵器。得到白色半水石膏10，經(jīng)檢驗室11按建筑石膏國家標(biāo)準(zhǔn)GB9776-88抽樣檢驗，該白色半水石膏10白度達到85度以上，抗壓強度達到11．9MPa，已遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)，并且其強度在72小時后達到30MPa以上。同時其他指標(biāo)均達到國家標(biāo)準(zhǔn)。然后通過本實施例中包裝工序12采用的雙嘴自動包裝機包裝后由皮帶輸送機送入成品庫13。
本發(fā)明方法所得的產(chǎn)品不局限于上述建筑石膏，同樣可作為模型石膏等系列石膏產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，其特征在于a．利用磷石膏作為生產(chǎn)白色半水石膏的主要原料，將磷石膏進行脫水處理，然后送入受熱室，通過燃燒室提供的高溫?zé)釟饬鲗ζ溥M行500℃以上的高溫煅燒20至45分鐘，將磷石膏轉(zhuǎn)化為白色無水硬石膏中間體；b．將占白色無水硬石膏中間體重量比0．1％至0．9％的化合物催化劑加入白色無水硬石膏中間體中反應(yīng)2至3小時，將無水硬石膏經(jīng)催化改性為白色半水石膏熟料，然后經(jīng)陳化室陳化后進行粉磨，得到白色半水石膏產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，其特征在于高溫煅燒溫度控制在500℃至800℃之間；
3.如權(quán)利要求1所述的利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，其特征在于化合物催化劑選自硫酸鋁、硫酸鉀、磷苯二甲酸、丙烯酸鈉或十二水硫酸鋁鉀之一；
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的利用磷石膏生產(chǎn)新型白色半水石膏的方法，其特征在于選用硫酸鋁作為化合物催化劑，其用量占白色無水硬石膏中間體重量的0．6％；
5.如權(quán)利要求1所述的利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法，其特征在于將無水硬石膏經(jīng)催化改性為白色半水石膏熟料，然后經(jīng)陳化室陳化，陳化時間為72小時。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種利用磷石膏生產(chǎn)白色半水石膏的方法。將碳石膏進行脫水處理,然后送入受熱室,通過燃燒室提供的高溫?zé)釟饬鲗ζ溥M行500℃以上的高溫煅燒20至45分鐘,將磷石膏轉(zhuǎn)化為白色無水硬石膏中間體;然后加入占該中間體重量比0.1%至0.9%的化合物催化劑反應(yīng)2至3小時,經(jīng)催化改性為白色半水石膏熟料,最后經(jīng)陳化后進行粉磨,即得到強度遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)的白色半水石膏產(chǎn)品。
文檔編號C04B28/14GK1203894SQ9710769
公開日1999年1月6日 申請日期1997年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月29日
發(fā)明者黃維棟 申請人:黃維棟