[发明专利]一种动态连续生产超高强石膏的方法

说明书

本专利公开了一种动态连续生产超高强石膏的方法，在石膏中加入水、减水剂、缓冲剂混合均匀后，用泵将其注入蒸压釜中发生转晶反应得到高强石膏，将高强石膏连续注入粒径调控釜后，泵入稳定釜、加入缓凝剂、搅拌均匀后，用泵将高强石膏注入液固分离器中脱水，脱水后的高强石膏通过料封装置连续进入干燥打散机，通过收尘器得到高强石膏干粉，在高强石膏干粉中加入增强剂，得到超高强石膏成品。同已有技术方案相比，本方法生产成本低，生产效率高，产品质量好的特点。

技术领域

本发明涉及工业废渣的资源化利用领域，具体涉及工业副产石膏高质化利用。

背景技术

石膏是硫酸盐矿物，其化学分子式为CaSO₄·xH₂O。石膏分为天然石膏和工业副产石膏。目前，工业副产石膏主要为磷石膏、脱硫石膏和钛石膏。

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣，由于生产流程的不同而会含有二水石膏（CaSO4·2H2O）和半水石膏（CaSO4·0.5H2O）以二水石膏为主要成份。此外还含有少量未分解的磷矿粉、游离磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质；全世界磷石膏的年排放量接近2亿吨，我国磷石膏的年排放量也超过1000万吨。这不仅占用大量土地,而且严重地污染了环境[席美云.磷石膏的综合利用[J]. 环境科学与技术，2001，（3）：10-13]。由于磷石膏含有游离磷酸，在使用前可加入碳酸钙，使磷酸转变为磷酸氢钙，降低其对产品性能的影响。

脱硫石膏是火力发电厂石灰石-石灰湿法烟气脱硫产生的副产品，该副产品主要为二水石膏；我国禁止脱硫石膏向江湖、河海排放。采用堆存的方式处理脱硫石膏，占用土地、影响环境、占用资金、浪费资源，影响电厂的经济和环境效应[王小飞，刘伦，马鹏军，等.火电厂脱硫石膏及其综合利用[J]. 神华科技，2009，7（6）：42-45]。

钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时, 为治理酸性废水, 加入石灰石中和酸性废水而产生的废渣, 其主要成分为二水石膏。钛石膏的排放不仅占用大量土地，又污染环境。由于受到雨水的冲洗,堆砌场上的钛石膏会发生流失，同时，钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水；另一方面，钛石膏堆积经日晒风吹后，少部分会以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康[李国忠，赵帅，于洋.钛石膏在建筑材料领域的应用研究[J]. 砖瓦，2008，（3）：58-60]。

螺旋给料机就是在中心轴上安装了螺旋片，轴和螺旋片在一固定的外壳内旋转，具有输送原料功能的机械装置。当改变螺旋的螺径或者螺距时，给料机的输送能力就会发生改变，通过给料机输送能力的变化使原料在给料机内堆积，从而起到原料密封的作用，这就是料封 [伊晓路，张晓东，郭东彦，等.循环流化床螺旋给料器料封装置[J].可再生能源，2004，（5）：41-43]。

工业石膏为二水石膏，一般在蒸压条件下（110-180℃）发生转晶反应，得到半水石膏。为得到形貌可控的半水石膏，常加入转晶剂；本发明采用调整溶液pH，实现半水石膏形貌调控。在粒径调控釜中采用机械搅拌和陶瓷球整形的方法控制石膏晶体粒径连续分布。

目前用工业副产石膏制备高强石膏工艺过程不连续，效率低、成本高，阻碍了石膏的利用，另外目前的高强石膏强度还是较低，防水性能较差，也阻碍其高值化应用。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种动态连续生产超高强石膏的方法，同已有技术方案相比，本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率；并能显著提高石膏质量，具有显著的经济效益和社会效益。

一种动态连续生产超高强石膏的方法，包括以下步骤：