[發明專利]一種制備高強度石膏的方法

在審

• 申請號: 202011187396.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112299735A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 朱慶山;張美菊
• 申請（專利權）人: 中科院過程工程研究所南京綠色制造產業創新研究院;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C04B11/036
• 分類號: C04B11/036;C04B11/032;C04B11/024;C04B11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種制備高強度石膏的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將石膏原料進行預處理，得到預處理料；

(2)將步驟(1)所述預處理料經加壓流態化煅燒，得到半水石膏；所述流態化煅燒后的氣體經除塵后排出；

任選地，所述方法還包括步驟(3)：將步驟(2)所述煅燒后產物進行流態化干燥，得到高強度石膏；所述流態化干燥后的氣體經除塵后排出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述預處理包括：將石膏原料破碎篩分；

優選地，將所述石膏原料破碎篩分至0.01～8mm；

優選地，所述預處理包括：將破碎篩分后的石膏原料與調理劑混合；

優選地，所述調理劑包括堿性物質；

優選地，所述調理劑還包括十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸鈉、硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁、明膠、羧甲基纖維素、檸檬酸、琥珀酸、草酸或丁二酸中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述堿性物質包括生石灰；

優選地，所述堿性物質的加入量為石膏原料的0.1～3wt％；

優選地，所述調理劑添加量為石膏原料的0.01～0.5wt％；

優選地，加入所述堿性物質后所述石膏原料的pH值為5～7；

優選地，所述預處理還包括：采用水洗、酸洗或浮選的方式去除石膏原料中的氟、磷以及酸性物質。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述石膏原料為磷石膏、脫硫石膏、石膏礦山廢料、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏、味精石膏、銅石膏、鈦石膏、硼石膏、廢舊石膏料、纖維狀石膏礦、層狀石膏礦、廢棄石膏模具中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據權利要求1～3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述流態化煅燒的設備包括鼓泡流化床、攪拌流化床或振動流化床中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述流態化煅燒的溫度為120～260℃。

5.根據權利要求1～4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述流態化煅燒過程中通入熱氣體；

優選地，所述熱氣體包括凈化后煙氣、空氣、氮氣或水蒸氣中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述熱氣體的溫度為150～950℃；

優選地，所述流態化煅燒內熱氣體氣速為0.05～5m/s；

優選地，所述流態化煅燒后的氣體經一次除塵和二次除塵后排出。

6.根據權利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述流態化煅燒的表壓為20kPa～0.8MPa；

優選地，所述流態化煅燒過程中通入水和/或水蒸氣；

優選地，所述流態化煅燒中水蒸氣的分壓為5kPa～0.5MPa；

優選地，所述流態化煅燒過程由背壓裝置控制壓力；

優選地，所述背壓裝置設置在一次除塵和二次除塵之間。

7.根據權利要求1～6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述流態化干燥過程中通入熱氣體；

優選地，所述熱氣體包括凈化后煙氣、空氣、氮氣或水蒸氣中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述熱氣體的溫度為150～950℃；

優選地，所述流態化干燥后的氣體經二次除塵后排出。

8.根據權利要求1～7任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述流態化干燥的設備為文丘里干燥器和/或流化床干燥器。

9.根據權利要求1～8任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中通入的熱氣體由燃料燃燒產生，或者所述熱氣體由空氣、氮氣或水蒸氣經電加熱或燃料加熱產生。

10.根據權利要求1～9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將石膏原料破碎篩分至0.01～8mm后與調理劑混合調節pH至5～7，得到預處理料；

(2)將步驟(1)所述預處理料送入流態化煅燒的設備中在120～260℃流態化煅燒5～240min，所述流態化煅燒過程中通入熱氣體，熱氣體的溫度為150～950℃，熱氣體氣速為0.05～5m/s；流態化煅燒過程中還通入水和/或水蒸氣，流態化煅燒中水蒸氣的分壓為5kPa～0.5MPa，流態化煅燒的表壓為20kPa～0.8MPa，所述壓力由背壓裝置控制，得到煅燒后產物；

所述流態化煅燒后的氣體經一次除塵和二次除塵后排出；所述背壓裝置設置在一次除塵和二次除塵之間；

(3)將步驟(2)所述煅燒后產物進行流態化干燥，流態化干燥過程中通入熱氣體，熱氣體的溫度為150～950℃，得到高強度石膏；所述流態化干燥后的氣體經二次除塵后排出。