[發(fā)明專利]磷石膏水泥緩凝劑及制備方法

有效

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• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102731006A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 劉曉剛;易偉;朱中彩
• 申請（專利權）人: 廣西鹿寨凱浩鹿寶新型建材有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;B09B3/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 楊立華

技術領域

本發(fā)明涉及再生資源綜合利用技術領域，尤其是一種磷石膏水泥緩凝劑及制備方法。

背景技術

磷石膏是磷化工企業(yè)生產過程中排放的工業(yè)廢渣，隨著磷化工工業(yè)的飛速發(fā)展，我國每年由磷化工企業(yè)排出的磷石膏達5000萬噸，而磷石膏資源的利用率卻不到20％。在對磷石膏的綜合處理利用中，用其制作成水泥緩凝劑以代替天然石膏進行生產是當前磷石膏的主要利用途徑之一，它有利于工業(yè)廢渣綜合處理利用，減少廢渣堆放占用土地，保護環(huán)境，降低水泥生產企業(yè)成本，經濟效益和社會效益都十分顯著。

目前，國內水泥緩凝劑生產均自化工廠原料堆放取料，完成兩次或三次裝卸后原料才進緩凝劑生產線，增加了化工企業(yè)的排放費用；在緩凝劑生產過程中，也沒有重視可用硫的回收利用，形成資源浪費；有煅燒工序的采用順向煅燒烘干，烘干時間過長且無余熱利用程序，自然烘干制備方法對磷石膏的利用率不高。盡管也出現(xiàn)了一些改進方法（如中國專利申請99116529.2、201010204570.4、200810046201.X），然而這些公開的磷石膏水泥緩凝劑的制備方法仍然存在上述缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種節(jié)約能源、成本低廉、高效優(yōu)質的磷石膏水泥緩凝劑及制備方法，以實現(xiàn)充分利用磷石膏原料，既保護環(huán)境又可發(fā)展低碳循環(huán)經濟的目的。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：磷石膏水泥緩凝劑，由以下重量百分比的原料制成：磷石膏90～95％、堿性增鈣質2～5％、改性劑0.5～2％。

強度2.8mpa以上，成球率95％以上，SO₃含量≥45％，附著水≤8％，結晶水≥14％，酸不溶物≤3％，二水硫酸鈣含量≥95％。

磷石膏直接取自化工企業(yè)的排渣口；堿性增鈣質是石灰、糖廠排放的糖渣、發(fā)電廠排放的電石渣或造紙廠排放的增鈣堿渣，其內含的CaO可與SO₄^2-反應形成CaSO₄，增強磷石膏的品位，同時減少對生產中各類設備、容器的腐蝕；改性劑是Na₂SO₄或BaSO₄尾礦，微量改性劑可增加磷石膏的活性和溶解度，增加水泥強度，對后續(xù)水泥商品混凝土與各類減水劑、泵送劑等外加劑的兼容性起促進作用。

化工企業(yè)是磷酸、磷肥或合成洗滌劑生產企業(yè)。

上述磷石膏水泥緩凝劑的制備方法，主要包括以下步驟：直接將化工企業(yè)磷酸反應后排放端口排出的磷石膏渣漿接入30目振動篩，同時以化工企業(yè)的工業(yè)廢水沖洗磷石膏渣，篩去約10％礦物雜質、不溶性雜質，然后加入2～3％堿性增鈣質調節(jié)pH值至中性；混合漿液經轉盤過濾，濾水重回磷回收裝置回收制取有效磷；濾渣水份控制在15％以下，入原料庫鈣化2～3天，使磷石膏渣中的可溶性磷、氟、H₃PO₄、H₂PO₄^-、SO₄^2-等游離酸消解形成不溶物；再入回轉烘干機130℃逆流煅燒烘干，烘干至內含5.5％結晶水、半水石膏達40％以上；烘干料進入成球盤時，再沖入1～2％堿性增鈣質調節(jié)pH值至10左右，同時加入0.5～2％改性劑，用80℃余熱水噴淋成球，造粒，入庫存放3天即得改性增強磷石膏球（水泥緩凝劑）產品。

工業(yè)廢水來自化肥廠磷礦球磨或磷酸水洗工藝產生的廢水。

余熱水來自回轉烘干機沸騰爐的換熱水。

本發(fā)明直接從化工企業(yè)排放端口接入原料進入生產線，利用磷石膏渣進行改性生產處理，避免磷石膏的排堆過存及對環(huán)境的污染，最大限度地實現(xiàn)了充分利用磷石膏原料。該方法通過篩選、過濾、鈣化、逆流煅燒烘干、成球造粒，采用工業(yè)廢棄的堿性增鈣質，對廢渣磷石膏進行兩次改性，并運用逆流煅燒烘干技術降低了能源消耗，成球盤造粒產品水份少（≤8％）、儲存時間短（3天左右），獲得了改性增強磷石膏球產品，實現(xiàn)有效磷的再回收利用，提高了磷石膏利用率，為企業(yè)節(jié)約了生產成本，為社會節(jié)約了能源、資源，達到保護環(huán)境又發(fā)展低碳循環(huán)經濟的目的。檢測表明，該產品用于水泥生產各項性能優(yōu)于天然石膏，利廢環(huán)保，極大地減少了化工企業(yè)排放處理的費用，又大幅提高了水泥生產企業(yè)的經濟效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明磷石膏水泥緩凝劑制備方法的工藝流程圖。

具體實施方式

圖1顯示了本發(fā)明磷石膏水泥緩凝劑制備方法的工藝流程，其中磷石膏取自化工企業(yè)工藝流程末端的排放端口，以下結合實施例進一步說明本發(fā)明。