[發明專利]一種用磷石膏生產β?高純石膏粉的方法

有效

• 申請號: 201410563357.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104310830B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 朱孔杰;于家濤;魯建民;胡兆平;李新柱
• 申請（專利權）人: 金正大生態工程集團股份有限公司
• 主分類號: C04B11/26
• 分類號: C04B11/26
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 楊磊

技術領域

本發明屬于建材生產和環境治理領域，涉及一種用磷石膏生產β-高純石膏粉的方法。

背景技術

磷石膏是磷肥和磷化工等工業生產過程中排放的工業廢渣，它的堆積不僅占用了大量土地，而且還污染環境。眾多研究人員和工程技術人員對磷石膏應用處理進行了廣泛的研究，但其雜質含量高、種類多，呈酸性，性能不穩定，為其應用帶來了較大的限制，經過處理后主要用于加工水泥緩凝劑、石膏砌塊、石膏板等低端建筑用品，經濟效益相對較低。

當前，磷石膏加工成半水石膏粉的主要方法有煅燒法與高溫閃燒法。煅燒法是當前利用磷石膏生產半水石膏粉的主要方法，該法不用水洗，避免了水資源的浪費和二次污染，但一般需要相當比例的改性劑或其他添加物料，這些物料或屬于有效資源，或受地域條件和運輸條件的限制，不僅增加了產品的成本，也對其生產帶來限制。

中國專利文獻CN 102390942A(申請號201110234372.7)公布了一種用磷石膏生產建筑石膏粉的方法，包括磷石膏煅燒、過篩、冷卻工序，所述磷石膏煅燒是在三種溫度下依次連續進行，即在500～750℃煅燒2～4分鐘、在300～450℃煅燒2～4分鐘、在140～250℃煅燒2～4分鐘。但是，上述方法煅燒溫度高，能耗較高，對磷石膏的改性沒有起到很好的效果，經濟效益不明顯，難以大規模進行利用。

近幾年又出現了高溫閃燒法(“固體廢棄物在城鎮房屋建筑材料的應用研究——中國硅酸鹽學會房建材料分會2006年學術年會論文集”，段慶奎等，2006年，313-321)，其特點是物料在窯內高溫狀態下急速通過，磷石膏脫水生成半水石膏粉，經急速冷卻形成β石膏粉。該法的缺點：(1)煅燒溫度高，能耗大；(2)是生產工藝中溫度控制較為困難，產品質量不穩定，應用受到限制。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明主要提供一種用磷石膏生產β-高純石膏粉的方法。

本發明的技術方案如下：

一種用磷石膏生產β-高純石膏粉的方法，步驟如下：

(1)將磷石膏烘干至游離水質量含量≤3％，于130～150℃、99.0KPa～100.2KPa絕對壓力，煅燒2.5～3.5小時；

(2)將步驟(1)煅燒后的物料破碎至粒徑≤125微米，篩余≤3.00％；

(3)將步驟(2)得到的物料常溫下，密閉陳化3～5天，將陳化后的物料破碎至不同粒徑等級，粒徑在75～125微米之間，不同粒徑產品進行級配混合，即得。

根據本發明，優選的，步驟(1)中烘干溫度為130～160℃。烘干之前可將磷石膏打散、除雜。

根據本發明，優選的，步驟(1)中煅燒在FC-分室煅燒爐中進行，最高溫度為130～150℃，出口物料溫度為110～130℃，FC-分室煅燒爐的爐頂絕對壓力為99.0KPa～100.2KPa。

根據本發明，優選的，步驟(2)煅燒后的物料破碎采用鼠籠式破碎機。

根據本發明，優選的，步驟(3)陳化后的物料破碎采用齒爪式破碎機。

本發明所用磷石膏為硝基磷肥生產過程中的副產物。常規的，在硝酸分解磷礦后，用助濾劑凈化粗酸解液中的酸不溶物及有機浮游物，然后在凈化后的酸解液中加入硫酸鹽或硫酸脫鈣，即得副產磷石膏。

本發明具有以下的優點和有益效果：

1、本發明在99.0KPa～100.2KPa絕對壓力條件下煅燒，煅燒溫度低，最高溫度為130～150℃，能耗小，對設備損耗小。

2、本發明的煅燒可在FC-分室煅燒爐中進行，以熱煙氣為熱源的同時還避免了煙氣中的灰塵、二氧化硫等雜質進入石膏產品，從而保證了磷石膏產品的白度和指標穩定性。

3、本發明生產過程采用二級破碎裝置進行破碎，能夠將成品粒徑破碎低至75微米，且能通過靈活調整得到不同粒徑等級的β-石膏粉。

4、本發明使用的原料種類少，除磷石膏外無其他有效資源的消耗，且整體工藝設計簡單，易于實現工業化。

5、本發明制得的產品性能指標高，穩定性強，性價比高：白度≥94、半水硫酸鈣含量≥92％、放射性指標低、2小時濕抗折強度最高可達4.0Mpa，可廣泛應用對原材料雜質含量、白度及放射性要求嚴格的高檔石膏裝飾材料，大大提高了β-石膏粉的經濟效益。

6、本發明制得的產品各項指標也可根據產品粒度實施級配調整從而靈活改變。如產品抗折強度可控范圍為2.5～4.0MPa、初凝時間可控范圍為4～13分鐘，可以適應不同使用領域和不同使用方法的要求。