[发明专利]一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于石膏制备技术领域，特别涉及一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法。

背景技术

脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40～60μm，颗粒呈短柱状，径长比在1.5～2.5之间，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90％以上，含游离水一般在10％～20％，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。

虽然我国是世界上最大的燃煤国之一，随着经济的发展，二氧化硫排放量伴着燃煤装机量与日俱增，对环境造成了极大的污染。但直到1992年，我国才首次引进了烟气脱硫装置用于重庆珞璜电厂的烟气脱硫，年产烟气脱硫石膏30万吨。自此，全国各电厂陆续引进、建成脱硫设备。关于脱硫石膏的研究始于80年代末，缺乏深度、系统性，难以形成工业化规模。

在我国，脱硫石膏主要用于以下几个方面：水泥缓凝剂；肥料；改造苏打盐碱地；路基回填材料；生产充填尾砂胶结剂等，

2010年以来，我国每年脱硫石膏排放量达850万吨以上。这不仅占用大量土地，而且严重污染环境。据研究，脱硫石膏很多品质可以和天然石膏相媲美，脱硫石膏还可被应用于生产刨花板、纸面石膏板、石膏空心砌块、石膏、α半水石膏等，具有很大的开发价值，通过适当的工艺处理，可作为建筑石膏使用。虽然，阻碍脱硫石膏应用发展的因素多种多样，但“节能减排”要求大力发展烟气脱硫技术，加强对脱硫副产物脱硫石膏的利用；高效地利用脱硫石膏，使之变废为宝，已成为新时期下符合我国可持续发展战略的重要研究方向。

目前，现有的脱硫石膏的脱硫技术一般采用湿法脱硫，用此法生成的脱硫石膏经真空皮带脱水机脱水后含有10-15％左右的游离水，其缺点是在物流过程中易出现堵塞、结块、喂料难、计量不准等缺点，在低温条件下还会出现冰冻，所以需要特殊的技术工艺对其进行处理；现有技术中还有一种脱硫石膏气流烘干煅烧工艺，主要是将脱硫石膏经粉碎和烘干、干燥、脱水之后进入除尘系统进行除尘等工艺步骤；该工艺具有能耗高，产量低，工艺复杂，设备投资大，成本高的缺点。

本发明旨在根据脱硫石膏的综合利用问题，提出一种低成本、高品质的煅烧工艺、并对煅烧后的脱硫建筑石膏及其在墙体材料中的应用进行研究，推进脱硫石膏的广泛应用。

发明内容

本发明根据脱硫石膏的特性，提出一种低成本、高品质的煅烧工艺，将其转化为符合国家建筑石膏标准的脱硫建筑石膏。并通过研究筛选适合于脱硫建筑石膏的各种外加剂，提高其各方面的性能，拓展其在墙体材料中的应用。

发明的内容：煅烧工艺参数的选择：通过差热分析确定合适的煅烧温度区间，在选定区间内选择不同的温度将经过预处理之后的脱硫石膏进行煅烧，对比测试结果，选出最佳煅烧工艺参数。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法，其特征在于，采用预烘干和煅烧炉煅烧的两段生产工艺进行生产，具体步骤为：

第一步，将脱硫石膏进行预烘干除去游离水分；

脱硫石膏原料由输送带进入干燥器，在50℃温度下烘干时间为2小时；

第二步，将预烘干后的脱硫石膏送入煅烧炉煅烧，煅烧温度为130-170℃，煅烧时间为2-3.5小时；

随后将煅烧完毕后的熟脱硫石膏粉送入磨机研磨至粒径5μm-60μm改性并冷却。

最优的煅烧工艺条件:采用预烘干+煅烧的方法煅烧脱硫石膏的试样性能最好，具体工艺为先在50℃下烘干2h,进而在155℃下煅烧。

也可以将第一步预烘干之后的脱硫石膏直接在135℃-165℃温度下进行炒制2.5-3.5h得到建筑石膏，最优炒制温度为165℃。

采用本发明的脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法，不仅能避免因堆放而引起的二次污染问题，还能变废为宝，促进我国燃煤电厂烟气、和钢铁烧结机烟气脱硫事业的进一步发展。符合我国可持续发展与加大节能减排力度的要求，对我国的经济建设和环境保护具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明中针对预处理后的脱硫石膏进行差热分析的DTA曲线；

图2为脱硫石膏的烘干质量-时间曲线；

图3为脱硫石膏的凝结时间-温度曲线；

图4为脱硫石膏的强度-温度曲线。

具体实施方式

以下实施方式进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。