CN1532164A - 一种用磷石膏制建筑石膏粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以湿法磷酸副产物磷石膏为原料，利用烘干机进行快速脱水得到含半水石膏的煅烧产物，向煅烧产物中加入柠檬酸或柠檬酸钠，再经粉磨至磨后产品的粒子中位径D50值降至粉磨前煅烧产物粒子中位径D50值的0.7倍以下，制成建筑石膏粉。初凝时间及抗折抗压强度符合建筑石膏粉国家标准GB9776－88的要求，可替代天然石膏；产能大，工艺流程短，能耗低，适合工业化大规模生产，可有效地利用磷石膏，保护环境。

Description

一种用磷石膏制建筑石膏粉的方法
                        技术领域
本发明涉及用磷石膏制建筑石膏的方法，具体地说是一种通过高温热气体对磷石膏煅烧进行快速脱水制取建筑石膏的方法。
                        背景技术
磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的废弃物，其排放量很大，为磷酸产量的5倍，不仅给生产企业的堆放造成很大压力，而且污染环境。因此如何大量处理利用磷石膏是一个亟待解决的难题。
由于磷石膏与天然石膏主要成分都为二水硫酸钙，因此，针对磷石膏的利用研究主要集中在磷石膏加工处理成天然石膏的替代品上。目前国外主要研究的是利用磷石膏生产石膏制品，其工艺是：磷石膏用水洗涤，再干燥、煅烧、研磨，最后加水和添加剂制成石膏制品。处理后的石膏粉，仅作为中间产品，对初凝时间不需达到标准要求，只需满足加工条件即可。国内有的厂家用磷石膏生产半水石膏，并进一步制成石膏板及砌块，主要工艺为：将磷石膏加水、加晶型剂、外加剂进行浸泡、结晶、净化、分离，再进行干燥、煅烧脱除游离水和部分结晶水制得含半水石膏的混合物，再加入适量的调凝剂及水制成石膏制品。国内外已有工艺主要存在的问题是：1、往往采用回转炒锅慢速脱水工艺，产能低，难以大规模生产；2、工艺流程长，投资大，能耗高，生产成本高，且由于增加洗涤工序，有20~30％的磷石膏被水带走，形成的泥浆很难处理，造成二次污染。
目前也出现了对磷石膏原料不用水洗而利用烘干机进行快速脱水方法，如2001年11月出版《磷肥与复肥》杂志第62-63页发表的一篇名为“磷石膏新型煅烧炉—-式烘干机”文章中介绍了一种用高温烟气对磷石膏原料在锤式烘干机内煅烧进行快速脱水制取石膏粉的方法，磷石膏原料和高温烟气直接送入烘干机内，锤头将磷石膏打散与高温烟气充分混合换热进行煅烧，经布袋收尘器分离得到含半水石膏的煅烧产物，再进入成品稳定器转型制得建筑石膏粉。由于气流携带磷石膏在烘干机及干燥管内快速流动，设备的处理能力大，处理效率高，能耗低，适用于大规模处理。但是，由于磷石膏在这种烘干机中滞留时间短，与气体的接触时间短，通常只有数秒，因而使磷石膏脱水不均匀，半水石膏的含量不高，煅烧产物石膏粉不仅其初凝时间快，而且抗折抗压强度低，不能满足建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。
                        发明内容
本发明所要解决的问题是上述快速脱水制取的建筑石膏粉初凝时间快、抗折抗压强度低，达不到建筑石膏标准要求的问题。
本发明一种用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以湿法磷酸副产物磷石膏为原料，按上述利用烘干机进行快速脱水方法得到含半水石膏的煅烧产物，向煅烧产物中加入添加剂，再经粉磨至磨后产品的粒子中位径D50值降至粉磨前煅烧产物粒子中位径D50值的0.7倍以下，制成建筑石膏粉。
所述添加剂含有柠檬酸或柠檬酸钠。
添加剂为柠檬酸时，添加量为煅烧产物重量的0.1-0.3％。
添加剂为柠檬酸钠时，添加量为煅烧产物重量的0.15-0.4％。
添加剂为柠檬酸、柠檬酸钠的混合物，柠檬酸、柠檬酸钠按比例1∶0.2-5配制，添加量为煅烧产物重量的0.2-0.4％。
为了提高煅烧产物中半水石膏和无水石膏的含量，将气固分离时的气流温度控制在150-170℃。
气固分离时的气流温度在150-160℃时，柠檬酸添加量宜为煅烧产物重量的0.1-0.22％。气固分离时的气流温度在160-170℃时，柠檬酸添加量宜为煅烧产物重量的0.15-0.3％。
图1-3为在160℃下分离得到的煅烧产物在加入不同比例添加剂时抗折强度随粉磨程度变化曲线图。从图中可以看出，抗折强度随粉磨程度而增强，当粉磨后煅烧产物粒子中位径D50值降至粉磨前的粒子中位径D50值的0.7倍时，其抗折强度显著提高，已达到1.8Mpa，可以满足建筑石膏的国家标准要求。
由于本发明通过对气固分离温度、添加剂量及粉磨程度的选择，大大延长石膏粉的初凝时间，使初凝时间达到6分钟以上，且大大提高了石膏的抗折抗压强度，使其符合建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求，可以替代天然石膏作为建筑石膏粉使用；采用快速煅烧脱水，产能大，工艺流程短，能耗低，适合工业化大规模生产，可有效地利用磷石膏，较好地解决工业废渣，保护环境。
                        附图说明
图1-3为在160℃下分离得到的煅烧产物在加入不同比例添加剂时抗折强度随粉磨程度变化曲线图。
                      具体实施方式
实施例1：将湿法磷酸副产的磷石膏和400-700℃的高温烟气送入烘干机中，磷石膏与高温气体在烘干机中充分混合进行煅烧脱水，随气流送至布袋收尘器进行分离，布袋收尘器入口的气流温度控制在150-160℃，将布袋收尘器收集的煅烧产物送至磨机，同时向磨机中加入添加剂柠檬酸，柠檬酸的添加量为煅烧产物重量的0.1-0.22％，使粉磨后产品的D50值降低至粉磨前煅烧产物D50值的0.7倍，制得建筑石膏粉。产品经检测，其初凝时间大于6分钟，终凝时间小于30分钟，抗折强度大于1.8Mpa，抗压强度大于3.0Mpa，达到建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。
实施例2：按实施例1的方法，使粉磨后产品的D50值降低至粉磨前煅烧产物D50值的0.65倍，制得的建筑石膏粉的初凝时间大于6分钟，终凝时间小于30分钟，抗折强度大于2.0Mpa，抗压强度大于3.2Mpa，达到建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。
实施例3：按实施例1的方法，其中布袋收尘器入口的气流温度控制在160-170℃，向磨机加入的添加剂为柠檬酸，添加量为煅烧产物重量的0.15-0.3％，制得的建筑石膏粉，其初凝时间为大于6分钟，终凝时间小于30分钟，抗折强度大于1.8Mpa，抗压强度大于3.0Mpa，达到建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。
实施例4：按实施例1的方法，其中布袋收尘器入口的气流温度控制在150-170℃，向磨机加入的添加剂为柠檬酸钠，其添加量为煅烧产物重量的0.15-0.4％，制得的建筑石膏粉的初凝时间大于6分钟，终凝时间小于30分钟，抗折强度大于1.8Mpa，抗压强度大于3.0Mpa，达到建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。
实施例5：按实施例1的方法，其中布袋收尘器入口的气流温度控制在150-170℃，向磨机加入的添加剂为柠檬酸和柠檬酸钠的混合物，柠檬酸、柠檬酸钠按比例1∶0.2-5配制，添加量为煅烧产物重量的0.2-0.4％，制得的建筑石膏粉，其初凝时间大于6分钟，终凝时间小于30分钟，抗折强度大于1.8Mpa，抗压强度大于3.0Mpa，达到建筑石膏粉国家标准GB9776-88的要求。

Claims (8)

1、一种用磷石膏制建筑石膏粉的方法，以湿法磷酸副产物磷石膏为原料，用热气体与磷石膏在烘干机内进行快速煅烧脱水，经气固分离得到含半水石膏的煅烧产物，其特征在于：向煅烧产物中加入添加剂，并作粉磨处理，使粉磨后产品的粒子中位径D50值降至粉磨前煅烧产物粒子中位径D50值的0.7倍以下。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述添加剂含有柠檬酸或柠檬酸钠。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述添加剂为柠檬酸，添加量为煅烧产物重量的0.1-0.3％。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述添加剂为柠檬酸钠，添加量为煅烧产物重量的0.15-0.4％。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述添加剂为柠檬酸、柠檬酸钠的混合物，柠檬酸、柠檬酸钠按比例1∶0.2-5配制，添加量为煅烧产物重量的0.2-0.4％。
6、根据权利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于：将气固分离时的气流温度控制在150-170℃。
7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：将气固分离时的气流温度控制在150-160℃，柠檬酸添加量为煅烧产物重量的0.1-0.22％。
8、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：将气固分离时的气流温度控制在160-170℃，柠檬酸添加量为煅烧产物重量的0.15-0.3％。
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