CN1821162A - 磷渣陶粒 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及的是磷化工行业排出的磷矿渣(即磷石膏)的综合利用。本发明是将磷矿渣(磷石膏)制成矿粉与铝质原料粉按配方混合制成球，再通过工业窑炉加热煅烧制成陶粒——即磷渣陶粒(也称磷石膏陶粒或磷矿渣陶粒)。该技术的推广运用可将全部废渣变废为宝，化害为利。可制作陶粒混凝土、陶粒砖、陶粒砌块、板，用于建筑。因其强度高、耐磨，可广泛用于公路普通混凝土和沥青混凝土，解决了建筑、公路用碎石靠炸山或者江河采挖，保护了生态环境，遏止了渗透、粉尘对人体的侵害。

Description

磷渣陶粒
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及的是磷化工行业排出的磷矿渣，即磷石膏的综合利用。烧制成陶粒能取代江河卵石和碎石，应用于建筑工程、建材领域。
背景技术
目前，已知磷矿渣，也称磷石膏或者磷矿渣，是磷铵厂和磷酸轻钙厂在生产过程中排出的废渣。我国现有一百多套磷铵装置，每年排放的磷渣超过2000万吨。危害有两个：一是渗透，渗透可能污染地下水；二是粉尘，大量的粉尘随风飘扬，让人呼吸后可能导致矽肺病。因此，磷渣处理已经成为磷铵企业及领导深感忧虑的难题。磷渣堆积如山，不仅占用大量土地，形成渣山，耗费巨资，全国大约每年耗用运输费和占地费约1.5亿元，而且严重污染环境，属世界磷化工行业的共性难题，世界各国对全部磷渣的处理尚未有可供借鉴的完整经验。
鉴于此，我国部分高等院校、科研机构及厂矿企业对磷渣的综合利用进行了多年的深入研究，归集起来，目前磷渣的综合利用主要有两大类技术：一类是利用磷石膏为原料，经过一系列制浆过滤、盐盐反应、蒸发结晶、高温烘干等过程制成化工产品；另一类是利用磷石膏为原料，经过净化煅烧、活化、加压等工艺制成建材产品，已生产出7种产品即：(1)作水泥缓凝剂。(2)作石膏建材(石膏板、砌块)。(3)制硫酸联产水泥。(4)作土壤改良剂。(5)制硫酸铵。(6)制硫酸钾。(7)制氯化钙。但是上述七项每年的利用量不超过我国磷铵企业每年排渣量的五分之二，而且投资较大、成本高。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种能使充分利用磷矿渣，投资少、生产成本低的磷矿渣综合利用技术。
本发明的目的是这样实现的：一种磷渣陶粒，其组成为磷矿渣和铝质原料。组成的重量百分比为：去除水份后磷矿渣65-80％，铝质原料按AL计20-35％。
一种制备磷渣陶粒的方法，将磷矿渣制成150-200目的矿粉与150-200目的铝质原料粉按配方混合均匀制成球，再通过工业窑炉加热煅烧制成陶粒——即磷渣陶粒；
陶粒在工业窑炉加热煅烧过程，要经过预热带—分解带—反应带—烧成带—冷却带，在预热带，物料温度控制在150-600℃；在分解带，物料温度控制在600-1000℃；在反应带，物料温度升到1000-1200℃；在烧成带，物料温度升高近1250℃-1280℃；在冷却带，物料温度冷却至950-1000℃。
本发明所提供的磷渣陶粒及其制备方法，能够将磷渣制成陶粒——即磷渣陶粒，也称磷石膏陶粒或磷矿渣陶粒，工艺简单，产品用途广泛，投资少，利用率高，无二次污染。本发明的样品经国家建筑材料测试中心检测，符合GBT17431.1-1998《轻集料及其实验方法》一等品要求，同时符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的要求。该技术的推广运用可将全部废渣变废为宝，化害为利。可制作陶粒混凝土、陶粒砖、陶粒砌块、板，用于建筑。因其强度高、耐磨，可广泛用于公路普通混凝土和沥青混凝土，解决了建筑、公路用碎石靠炸山或者江河采挖，保护了生态环境，遏止了渗透、粉尘对人体的侵害
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1磷渣陶粒工艺流程图。
具体实施方式
本发明的基本原理是：粉状磷渣(磷石膏)与铝质原料粉进行均化成球，通过工业窑炉煅烧；在预热带，当物料温度上升到150-600℃时，物料中的有机物发生干馏和分解，同时开始脱水反应；在分解带，物料温度上升到600-1000℃时，物料在窑内生成的半水石膏、氧化钙与物料中的二氧化硅、三氧化二铝发生矿化反应；在反应带，物料温度升到1000-1200℃时，半水石膏继续分解与氧化物进一步发生固相反应；在烧成带，当物料温度升高近1300℃(1250-1280℃)时，物料直接受火焰加热，开始熔融，产生液相和粘度，使陶粒强度增高，密实度增强；在冷却带，物料温度由出烧成带的1300℃冷却至1000℃左右，物料被冷却成为坚固的灰色颗粒，进入冷却机内再进一步冷却。进入冷却带的气体温度低于物料温度，根据冷却机不同而异，一般为600℃左右，在冷却带内和物料进行热交换，将物料冷却而本身被加热，作为二次空气供烧料燃烧之用。其容重和强度的大小通过窑内温度和窑体转速调整。
实施例
实施例1：采用宜都市楚星化工公司的磷石膏与宜都市的含铝陶土按70∶30比例分别磨细混合制成球，再通过工业窑炉加热煅烧制。在工业窑炉加热煅烧过程中，在预热带，物料温度控制在150-600℃；在分解带，物料温度控制在600-800℃；在反应带，物料温度升到1000-1200℃；在烧成带，物料温度升高近1200℃-1250℃；在冷却带，物料温度冷却至950-980℃。
实施例2：采用宜昌大江公司的磷石膏与湖北省长阳产的铝矿按73∶27比例分别磨细混合制成球，再通过工业窑炉加热煅烧制。在工业窑炉加热煅烧过程中，在预热带，物料温度控制在300-600℃；在分解带，物料温度控制在700-800℃；在反应带，物料温度升到1000-11180℃；在烧成带，物料温度升高近1200℃-1250℃；在冷却带，物料温度冷却至980-1000℃。

Claims (3)

1、一种磷渣陶粒，其特征在于：其组成为磷矿渣和铝质原料。
2、如权利要求1所述的磷渣陶粒，其特征在于：组成的重量百分比为：去除水份后磷矿渣65-80％，铝质原料按AL计20-35％。
3、一种磷渣陶粒的制备方法，其特征在于：
将磷矿渣制成150-200目的矿粉与150200目的铝质原料粉按配方混合均匀制成球，再通过工业窑炉加热煅烧制成陶粒—即磷渣陶粒；
陶粒在工业窑炉加热煅烧过程，要经过预热带—分解带—反应带—烧成带—冷却带，在预热带，物料温度控制在150-600℃；在分解带，物料温度控制在600-1000℃；在反应带，物料温度升到1000-1200℃；在烧成带，物料温度升高近1250℃-1280℃；在冷却带，物料温度冷却至950-1000℃。
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