[发明专利]一种磷石膏制水泥缓凝剂的生产方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的磷石膏制水泥缓凝剂，以及生产方法。

背景技术

由于磷石膏中含有氟离子及游离磷酸等对水泥有害的杂质，不能直接作为水泥缓凝剂，需要进行改性。同时，磷石膏为粉状，含水在25~30%，水泥厂直接使用会造成料仓堵塞，难以控制。一般生产磷石膏缓凝剂的方法是首先添加改性剂石灰粉在磷石膏中，对磷石膏中的氟离子及游离磷酸进行中和改性。改性后的磷石膏一部分（~30%）通过煅烧，脱掉其中的附着水，同时，磷石膏中的主要成分二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）也被脱掉1.5个其结晶水，变成半水硫酸钙（CaSO₄·0.5H₂O）。煅烧后的磷石膏与另外70%未经煅烧的磷石膏一起进入造粒机，在此，半水石膏又吸水变成二水石膏，在这个过程中，造成了10~40mm的小粒，陈化后销售给水泥厂。因其为粒状，且水分降低，因此不再堵仓。整个过程因磷石膏需要煅烧，需消耗大量的煤，一般每吨产品耗煤50~80kg；同时煅烧尾气需经过处理，又造成二次污染；生产过程复杂，成本高企，制造成本超过80元/吨，导致售价超过了水泥厂使用的脱硫石膏价格，无法大面积推广。

目前国内绝大多数的磷石膏缓凝剂生产企业均采用传统的煅烧技术，其生产工艺基本相同。 按照煅烧设备不同，又可分为以下几种工艺：1、单转子锤式烘干制缓凝剂工艺，该技术是磷石膏在单转子锤式烘干机内完成煅烧生成半水石膏粉，再进行混合制球和熟化，最终获得磷石膏缓凝剂产品，热源来自燃煤炉。2、回转干燥制缓凝剂工艺，该技术是磷石膏在回转干燥机内完成脱水，生成的半水石膏进一步加工成球制造缓凝剂，热源来自燃煤沸腾炉。3、FC分室煅烧法制缓凝剂工艺，该技术为磷石膏在FC分室煅烧室内完成干燥脱水，然后制球陈化生产缓凝剂，热源也来自燃煤沸腾炉。

磷石膏水泥缓凝剂作为一种新产品， 2008 年，国家公布了国家标准：GB/T21371-2008《用于水泥中的工业副产石膏》。对其中的水溶性P₂O₅含量、矿物组成以及附着水都有规定，对其粒度也有规定，要求产品球粒直径10～40mm。也就是说，目前的磷石膏水泥缓凝剂都必须是球状的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免煅烧的磷石膏制水泥缓凝剂的生产方法。

本发明的另一目的在于提供这种方法所得到的粉状磷石膏制水泥缓凝剂。

本发明所述的磷石膏制水泥缓凝剂的生产方法由以下步骤组成：

一、按氟离子选择电极法分析磷石膏中氟的质量百分比含量，按磷钼酸喹啉重量法分析磷石膏中游离磷酸的质量百分比含量，按重量法分析磷石膏中附着水的质量百分比含量；

二、将磷石膏计量后加入混合器中，按分析数据所得到的氟离子及游离磷酸的质量按照理论中和所需CaO量，加入3~8倍重量的生石灰粉；加入磷石膏重量5~15%的水泥窑灰；加入磷石膏重量5~10%的助磨剂，所述的助磨剂为：三异丙醇胺40~60%、三乙醇胺5~15%、羧酸10~25%、水10~30%；

三、控制混合器中物料的混合时间10~30分钟，得到了混合物料；

四、将混合好的物料用帯运机送入打散机中，对混合物料打散，并在库房内一层一层均匀的布料；

五、布好的物料在库房中静止熟化3~10天，得到改性后的磷石膏；

六、改性后的磷石膏通过双梁抓斗起重机不断翻堆并继续自然干燥，得到磷石膏制水泥缓凝剂。

所述的生石灰粉是用CaO≥90%的生石灰磨成100~325目的粉体；所述的水泥窑灰是水泥厂窑尾通过旋风除尘器收集下来的温度100~150℃，含水量小于1%的窑灰。

本发明所述的由上述方法生产的磷石膏制水泥缓凝剂为粉状，含三氧化硫S0₃≥38%，含游离磷酸（以P₂O₅计）≤0.1%，含结晶水≥15%，含附着水≤18%。