CN110395929A - 一种磷石膏改性水泥缓凝剂 - Google Patents

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    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

一种磷石膏改性水泥缓凝剂，包括以下重量份配比，磷石膏90‑98，改性剂1‑10。本发明优点是：本发明可做优质磷石膏改性水泥缓凝剂，使用效果好，降低了生产中的排放，符合现在节能减排的要求。

Description

一种磷石膏改性水泥缓凝剂
技术领域
本发明涉及石膏领域，具体涉及一种磷石膏改性水泥缓凝剂。
背景技术
目前，磷石膏为磷化工行业生产磷肥制取磷酸时大量排出的粉状固体工业废渣。其主要成分为二水硫酸钙，同时含有一些杂质，主要是磷矿酸解时未分解的磷矿、氟化合物、酸不溶物、碳化了的有机物及未洗净的磷酸和氟化物等。每生产1吨磷酸（以100%P2O5计）约副产磷石膏5吨左右。据统计，年我国磷肥产量1650万吨，磷石膏产量7千万吨左右，目前累计磷石膏堆存量约为3亿吨，磷石膏的排放量跟湿法磷酸的生产量成正比，预测今后几年湿法磷酸的产能将基本维持在这个水平左右。磷石膏的应用是一个世界性的难题，全世界磷石膏利用率不到10%，国外未被利用的磷石膏或直接排入海洋、或回填到旧的矿坑或建设渣场堆存。据中国磷肥协会统计；我国的磷石膏总利用率小于20%，主要用于水泥缓凝剂、石膏建材、土壤调理等方面。
近年来，尽管我国磷石膏的综合利用途径在不断的探究拓宽，规模在逐步的延展扩大，技术在不断创新提高。但在磷石膏的综合利用、特别是大宗磷石膏综合利用工作方面仍存在着许多的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种水泥缓凝剂。
本发明包括以下重量份配比，
磷石膏 90-98
改性剂 1-10
改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
具体步骤如下：
1）装料：磷石膏用皮带输送或者车辆转运至磷石膏配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内，改性剂加入配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内；
2）混合造粒：进入强制搅拌混合器物料在强制搅拌的作用下，直至充分混合均匀，然后进入造粒机内进行造粒；
3) 半水石膏制备：经造粒的物料，装入蒸压釜内进行蒸压反应，反应温度120℃-160℃，直至磷石膏转变成半水石膏；
4)出釜后在冷却降温过程中，吸收物料中的水份，半水石膏转变成水泥缓凝剂。
改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
蒸压釜采用低压饱和蒸汽加热。
磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
本发明优点是：①；磷石膏直接作水泥缓凝剂时，因磷石膏中含有大量有害物质，导致水泥性能发生很大改变，不能满足水泥生产要求。所以一直都是与天然石膏或脱硫石膏混合使用，冬天还不能使用等问题。本发明的磷石膏无害化与资源化处置技术可大幅度的降低磷石膏当中的有害杂质的含量，使处置后的磷石膏材料性能达到或超过天然石膏材料性能。从而为磷石膏在相关行业的广泛使用提供了基础保障条件。
②；利用此项技术所生产的新型改性磷石膏水泥缓凝剂其各项指标均达到或超过天然石膏标准，可以完全替代天然石膏、脱硫石膏应用于水泥生产，从而有效的实现磷石膏的大宗资源化综合利用。
③；利用本项技术在生产过程中无严控的污染源，不存在二次污染问题。
④；利用本项技术所生产的优质水泥缓凝剂产品生产成本较低，工艺技术性价比较高。
附 图 说 明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括以下重量份配比，
磷石膏 90-98
改性剂 1-10
改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的新鲜磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
具体步骤如下：
1）装料：磷石膏用皮带输送或者车辆转运至磷石膏配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内，改性剂加入配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内；
2）混合造粒：进入强制搅拌混合器物料在强制搅拌的作用下，直至充分混合均匀，然后进入造粒机内进行造粒；
3) 半水石膏制备：经造粒的物料，装入蒸压釜内进行蒸压反应，反应温度120℃-160℃，直至磷石膏转变成半水石膏，有害物质与改性剂反应生成不溶性盐；
4)出釜后在冷却降温过程中，吸收物料中的水份，半水石膏转变成二水石膏，生成一种优质水泥缓凝剂。
改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
蒸压釜采用低压饱和蒸汽加热。
磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的新鲜磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
原理介绍：
1）装料：磷石膏用皮带输送或者车辆转运至磷石膏配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内，改性剂加入配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内，
2）混合造粒：进入强制搅拌混合器物料在强制搅拌的作用下，直至充分混合均匀，并控制适当水分，然后进入造粒机内进行造粒。
3、经造粒的物料，装入蒸压釜内，加入蒸汽进行蒸压反应，使磷石膏中的大多数水溶性物质与改性剂中的钙反应，生成不溶性的钙盐；在蒸压过程中磷石膏将失去部分结晶水转变成半水石膏，使晶体进行转化，释放出晶体中的共晶磷和共晶氟等物质与加入的改性剂钙进行反应，生成不溶性的钙盐。
4、出釜后在冷却降温过程中，吸收物料中的水份，半水石膏转变成二水石膏，原磷石膏中水溶性磷和氟，共晶磷和氟绝大部分被转化成不溶性的物质，从而改变磷石膏的性质。可做优质磷石膏改性水泥缓凝剂即水泥缓凝剂。
实施例1：取原状磷石膏98份，改性剂10份分别加入强制搅拌混合器内搅拌，直至充分混合均匀，混合完成后，进入造粒机造粒，将颗粒物料装入蒸压釜内进行蒸压反应，反应温度160℃，直至磷石膏转变成半水石膏，取出半水石膏进行冷却，半水石膏转变成水泥缓凝剂（二水石膏）。
实施例2：取原状磷石膏95份，改性剂5份分别加入强制搅拌混合器内搅拌，直至充分混合均匀，混合完成后，进入造粒机造粒，将颗粒物料装入蒸压釜内进行蒸压反应，反应温度140℃，直至磷石膏转变成半水石膏，取出半水石膏进行冷却，半水石膏转变成水泥缓凝剂（二水石膏）。

Claims (7)

1.一种磷石膏改性水泥缓凝剂，其特征在于包括以下重量份配比，
磷石膏 90-98；
改性剂 1-10。
2.根据权利要求1所述的一种水泥缓凝剂，其特征在于，改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种水泥缓凝剂，其特征在于，磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
4.一种水泥缓凝剂的制造工艺，其特征在于，具体步骤如下：
1）装料：磷石膏用皮带输送或者车辆转运至磷石膏配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内，改性剂加入配料仓内，经皮带计量称计量后进入强制搅拌混合器内；
2）混合造粒：进入强制搅拌混合器物料在强制搅拌的作用下，直至充分混合均匀，然后进入造粒机内进行造粒；
3) 半水石膏制备：经造粒的物料，装入蒸压釜内进行蒸压反应，反应温度120℃-160℃，直至磷石膏转变成半水石膏；
4)出釜后在冷却降温过程中，吸收物料中的水份，半水石膏转变成水泥缓凝剂。
5.根据权利要求4所述的一种水泥缓凝剂，其特征在于，改性剂是氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙其中一种。
6.根据权利要求4所述的一种水泥缓凝剂，其特征在于，蒸压釜采用低压饱和蒸汽加热。
7.根据权利要求4所述的一种磷石膏改性水泥缓凝剂，其特征在于，磷石膏是从湿法磷酸过滤机出来的磷石膏或者经堆存后存化的磷石膏。
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