[發(fā)明專利]復合石膏水泥生產(chǎn)新工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210019713.3
• 申請日: 2012-01-21
• 公開（公告）號: CN102584054A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭漢東;金周寶;蘇兆祥;許浪
• 申請（專利權(quán)）人: 彭漢東;金周寶;蘇兆祥;許浪
• 主分類號: C04B11/30
• 分類號: C04B11/30;C04B7/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磷化工副產(chǎn)石膏的改性，形成具有水硬性的膠凝材料，屬于磷化工和建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

在我國，工業(yè)廢渣石膏，主要是磷石膏、煙氣脫硫石膏、氟石膏等工業(yè)廢渣的排放量，全年約2000萬噸左右；到2010年將增至3500萬噸/年；累計排放量近億噸。如此巨大地排放量，不僅對環(huán)境造成嚴重污染，還對電力、化工等工業(yè)的可持續(xù)發(fā)帶來嚴重的影響。如何解決這一久而未決的環(huán)境治理難題，國家早已安排大量人力物力予以攻關(guān)，但都收效甚微，直到目前為止，全國對工業(yè)廢廢渣石膏的利用量，還不到每年總排放量的5％左右。任重而道遠。

1985年前后，國家科委、化工部等有關(guān)單位，在調(diào)整化肥磷鉀比例的攻關(guān)項目中，曾聯(lián)合下達了“用磷石膏生產(chǎn)硫酸和水泥”的子課題。目的之一就是要大量有效地吞吐廢渣石膏。

早期研究指出了用磷石膏制取硫酸和水泥有兩種不同的水泥品種，一種是用磷石膏制取普通硅酸鹽水泥及二氧化硫；另一種是用磷石膏制取“含硫鋁”硅酸鹽水泥。前者在我國中試成功后已通過化工部部級鑒定；后者由前蘇聯(lián)的學者完成。它們的生產(chǎn)工藝大體相同，只是配料時，前者“鋁氧率”要低于后者，生產(chǎn)工藝都十分復雜。

用磷石膏制取硫酸和水泥的工藝流程是：(1)原料選擇、(2)磷石膏脫水、(3)生料配合、(4)生料制備、(5)旋窯煅燒、(6)水泥制備、(7)SO₃濃度控制、(8)硫酸制備。

用磷石膏制取硫酸和水泥時，必須嚴格控制配料率值，這些率值包括：飽和率、硅酸率、“鋁氧率”，另外還有一個普通硅酸鹽水泥所沒有的“硫化鈣”率值，這個率值和游離石灰一樣并和游離石灰一起，嚴重影響水泥熟料的最終強度，十分難以控制。還有，當原料中的P₂O₅大于1.5％以上時，熟料的強度就很難達到32.5#水泥；在水泥熟料煅燒過程中，電耗、煤耗兩大消耗也很難達經(jīng)濟指標。

實踐證明，用磷石膏生產(chǎn)硫酸和水泥，弊大于利：(1)生產(chǎn)工藝十分復雜、(2)工廠總投資大、(3)配料率值多且難以控制、(4)硫酸難以優(yōu)質(zhì)，水泥難以高強、(5)生產(chǎn)成本高于傳統(tǒng)制酸工藝、(6)當生產(chǎn)規(guī)模大到必須安裝電收塵器時，“漏氧”超過4％時容易引起裝置爆炸，生產(chǎn)過程存在安全隱患、(7)生產(chǎn)過程中，SO₂氣體的逸出會造成二次污染。由于上述原因，用磷石膏生產(chǎn)硫酸和水泥，建廠規(guī)模受到極大限制，推廣與應用將難以達到預期目的。

三、發(fā)明內(nèi)容??本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提出了用工業(yè)廢渣石膏生產(chǎn)“復合石膏水泥”的新工藝，并以磷石膏的應用為例，闡明這種工藝的特點。只要突破了對磷石膏的生產(chǎn)應用，其它廢渣石膏的應用就迎刃而解了。采用本發(fā)明，不但可以達到大量利用廢渣石膏的目的，還可以在簡化工藝流程、節(jié)約建設(shè)投資的前提下，生產(chǎn)多品種水泥，滿足市場需要。

四、具體實施方式??本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)：

第一步、將工業(yè)廢渣石膏原料在300-750℃溫度下制備成無水硫酸鈣；

第二步、在無水硫酸鈣半成品中，加入硫酸鹽類外加劑，制備成高強石膏水泥；

第三步、將高溫冶金渣(水淬高爐礦渣、鋼渣等)單獨“粉磨”或與硅酸鹽水泥熟料共同“粉磨”后，再與高強石膏水泥混合，即制備成“石膏復合水泥”。

利用這種火山類水泥復合技術(shù)，可以充分利用含硫酸鈣的廢渣石膏，制備多品種水泥；諸如硅酸鹽-硫酸鹽復合水泥、硫鋁酸鹽-硅酸鹽-硫酸鹽復合水泥、硫鐵酸鹽-硅酸鹽-硫酸鹽復合水泥。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的石膏復合水泥所用的主要原料，化學石膏、礦渣、鋼渣等均系工業(yè)廢渣，原料易得、價格低廉。變廢為寶、變害為利。

2、本發(fā)明的生產(chǎn)方法可靠易行，所需設(shè)備少，工藝流程簡單，建廠周期短、投資省。

3、本發(fā)明中的大部分原料無需粉磨，而高強石膏水泥又采用中、低溫煅燒，節(jié)煤省電；既環(huán)保，又節(jié)能，有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟指標。

4石膏、復合水泥的抗壓強度，在32.5兆帕以上，具有與普通硅酸鹽水泥相同的力學性能和使用性能。抗硫酸鹽性、耐磨性等到性能還優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。

本發(fā)明結(jié)合實驗做進一步描述。