[發明專利]一種工業廢石膏的固化方法

無效

• 申請號: 200910272223.2
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101671135A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 沈衛國
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B11/26
• 分類號: C04B11/26;C04B22/14;C04B103/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明屬于固體廢棄物處理領域，是一種將工業廢石膏固化后做水泥緩凝劑或建筑石 膏原材料的方法。

背景技術

我國每年的磷石膏的生產量已經超過3000萬噸，每年脫硫石膏達到1000萬噸，我國 還有大量的其他化工廢石膏的產生，目前的利用率很低。通常這些廢石膏中的有效成分 CaSO₄.2H₂O、CaSO₄.1/2H₂O和CaSO₄的含量都高于天然石膏，完全可以代替天然石膏作 為水泥緩凝劑或制備建筑石膏甚至高強石膏之用。但是磷石膏、脫硫石膏等通常是一種膏 狀的含水的粉，含水率較高，又具有較高的粘性，其在輸送過程中極易黏附在運輸設備上，在 將其喂料進入磨機等設備的過程中容易出現堵塞而影響計量的穩定與準確，影響產品的質 量穩定性。

通過工業廢石膏的固化造粒技術，將工業廢石膏固化成球狀、塊狀或顆粒狀，可以克 服以上的問題，近幾年我國出現了多種固化造粒技術，大體可以分為4類：

1、半水二水法：先將石膏脫水形成CaSO₄.1/2H₂O，在噴水條件下用成球盤將半水石 膏粉體成型為球形顆粒，利用半水石膏的膠凝性固化成有一定強度的球形顆粒，其優點 是成球率高，固化快、強度高、生產穩定，但是其成本高、能耗高，其產品和天然石膏 相比，價格優勢不明顯。

2、粉體固化劑法：利用比較經濟的粉體固化劑和廢石膏均勻拌合，采用壓力成塊或 成球的方式成型。其缺點是強度不夠高，如果需要強度高則要過高的固化劑摻量，影響 經濟性，另外固化的廢石膏后容易粉化。

3、體固化劑法：采用液態固化劑和廢石膏混合均勻，壓力作用下成塊成球。其特點 是固化劑通常比較貴，摻量低，因此其拌合的均勻性不好保證，廢石膏固化后也容易粉 化。

4、石灰粉煤灰固化法：這是本專利的申請者曾經發明的方法(沈衛國、聶紀強、周 明凱.磷石膏水泥緩凝劑的研究.磷肥和復肥.2005，(5)：21-23)，該法是固化劑成本 低，但是缺點是強度形成慢，有些工廠不會同時具有石灰粉煤灰和廢石膏資源，廢石膏 固化后也容易粉化。

廢石膏固化的關鍵在于：固化后的石膏在運輸過程中成粒狀不破壞，不產生揚塵污染， 因此要求破損率和粉化率在20～30％以內；在水的作用小能保持整體性而不粉化、起灰和 揚塵。以上通過固化劑與廢石膏混合而使得廢石膏整體固化，形成有一定強度的固化體。 固化的根本是固化劑的拌合均勻，固化劑必須有相當的摻量來形成一定的強度。

廢石膏的固化并不需要整體的固化，如果能將固化石膏的表面進行固化，其內部可以 依靠廢石膏顆粒間的內摩擦和毛細吸附作用而保持整體性，這樣可以節省大量的固化劑， 固化劑使用量約為整體固化法固化劑用量的10～50％wt左右。同時，由于固化劑主要集 中在球體的表面，因此也可以保證表面不會粉化起灰，是一種經濟高效的固化方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，在于針對目前固化方法中存在的固化劑用量高，拌合不 均勻的問題，采用液體固化劑噴淋、涂抹在壓力成型機的滾輪或壓板上，將含有一定水分 的廢石膏物料在壓力下成型，或者在成型后的石膏表面噴灑一定量的液體固化劑，這樣廢 石膏型體的表面附著有一層固化劑，而形成了堅硬的殼體，內部的廢石膏也在壓力作用下 形成了足夠的強度。這種固化石膏外硬內強，成球率高，可達90％以上；表面致密，不會 由于固化劑添加不勻而形成粉化；在水的浸泡下穩定性好。使用本工藝固化廢石膏，產品 的成品率高，無揚塵。

本發明的技術方案是：

一種工業廢石膏的固化方法，其特征在于，利用液態固化劑噴淋或涂抹在壓力成型機輥 輪或壓板的表面，將含水分質量為12％-20％的工業廢石膏壓制成型，成型石膏的表層吸附 有固化劑，或者在成型后的石膏表面噴灑液體固化劑，通過液體固化劑的硬化即形成有堅 硬殼體的固化石膏，其固化劑的量為石膏質量的0.3～1.0％。

如上所述的工業廢石膏的固化方法，為加快固化進度，采用噴霧的方式在固化石膏的表 面噴入硬化促進劑增強固化石膏的強度，這種固化石膏用于水泥緩凝劑或建筑石膏的原材 料。

本發明所述的工業廢石膏是化工廢石膏：磷石膏、脫硫石膏、黃石膏、鹽田石膏或糖石 膏。