一種脫硫石膏制備建筑石膏的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石膏制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種脫硫石膏制備建筑石膏的工藝方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二 水硫酸鈣。煙氣脫硫石膏呈較細(xì)顆粒狀，平均粒徑約40~60μm，顆粒呈短柱狀，徑長(zhǎng)比在 1. 5~2. 5之間，顏色呈灰、黃，二水硫酸鈣含量較高一般都在90%以上，含游離水一般在 10%~20%，其中還含飛灰、有機(jī)碳、碳酸鈣、亞硫酸鈣及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組 成的可溶性鹽等雜質(zhì)。
[0003] 雖然我國是世界上最大的燃煤國之一，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二氧化硫排放量伴著燃 煤裝機(jī)量與日倶增，對(duì)環(huán)境造成了極大的污染。但直到1992年，我國才首次引進(jìn)了煙氣脫 硫裝置用于重慶珞璜電廠的煙氣脫硫，年產(chǎn)煙氣脫硫石膏30萬噸。自此，全國各電廠陸續(xù) 引進(jìn)、建成脫硫設(shè)備。關(guān)于脫硫石膏的研究始于80年代末，缺乏深度、系統(tǒng)性，難以形成工 業(yè)化規(guī)模。
[0004] 在我國，脫硫石膏主要用于以下幾個(gè)方面：水泥緩凝劑；肥料；改造蘇打鹽堿地； 路基回填材料；生產(chǎn)充填尾砂膠結(jié)劑等，
[0005] 2010年以來，我國每年脫硫石膏排放量達(dá)850萬噸以上。這不僅占用大量土地，而 且嚴(yán)重污染環(huán)境。據(jù)研究，脫硫石膏很多品質(zhì)可以和天然石膏相媲美，脫硫石膏還可被應(yīng)用 于生產(chǎn)刨花板、紙面石膏板、石膏空心砌塊、石膏、α半水石膏等，具有很大的開發(fā)價(jià)值，通 過適當(dāng)?shù)墓に囂幚恚勺鳛榻ㄖ嗍褂?。雖然，阻礙脫硫石膏應(yīng)用發(fā)展的因素多種多樣， 但"節(jié)能減排"要求大力發(fā)展煙氣脫硫技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)脫硫副產(chǎn)物脫硫石膏的利用；高效地利 用脫硫石膏，使之變廢為寶，已成為新時(shí)期下符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要研究方向。
[0006] 目前，現(xiàn)有的脫硫石膏的脫硫技術(shù)一般采用濕法脫硫，用此法生成的脫硫石膏經(jīng) 真空皮帶脫水機(jī)脫水后含有10-15%左右的游離水，其缺點(diǎn)是在物流過程中易出現(xiàn)堵塞、結(jié) 塊、喂料難、計(jì)量不準(zhǔn)等缺點(diǎn)，在低溫條件下還會(huì)出現(xiàn)冰凍，所以需要特殊的技術(shù)工藝對(duì)其 進(jìn)行處理；現(xiàn)有技術(shù)中還有一種脫硫石膏氣流烘干煅燒工藝，主要是將脫硫石膏經(jīng)粉碎和 烘干、干燥、脫水之后進(jìn)入除塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵等工藝步驟；該工藝具有能耗高，產(chǎn)量低，工藝 復(fù)雜，設(shè)備投資大，成本高的缺點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明旨在根據(jù)脫硫石膏的綜合利用問題，提出一種低成本、高品質(zhì)的煅燒工藝、 并對(duì)煅燒后的脫硫建筑石膏及其在墻體材料中的應(yīng)用進(jìn)行研究，推進(jìn)脫硫石膏的廣泛應(yīng) 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明根據(jù)脫硫石膏的特性，提出一種低成本、高品質(zhì)的煅燒工藝，將其轉(zhuǎn)化為符 合國家建筑石膏標(biāo)準(zhǔn)的脫硫建筑石膏。并通過研究篩選適合于脫硫建筑石膏的各種外加 劑，提高其各方面的性能，拓展其在墻體材料中的應(yīng)用。
[0009] 發(fā)明的內(nèi)容：煅燒工藝參數(shù)的選擇：通過差熱分析確定合適的煅燒溫度區(qū)間，在 選定區(qū)間內(nèi)選擇不同的溫度將經(jīng)過預(yù)處理之后的脫硫石膏進(jìn)行煅燒，對(duì)比測(cè)試結(jié)果，選出 最佳煅燒工藝參數(shù)。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 一種脫硫石膏制備建筑石膏的工藝方法，其特征在于，采用預(yù)烘干和煅燒爐煅燒 的兩段生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，具體步驟為：
[0012] 第一步，將脫硫石膏進(jìn)行預(yù)烘干除去游離水分；
[0013] 脫硫石膏原料由輸送帶進(jìn)入干燥器，在50°C溫度下烘干時(shí)間為2小時(shí)；
[0014] 第二步，將預(yù)烘干后的脫硫石膏送入煅燒爐煅燒，煅燒溫度為130-170°c，煅燒時(shí) 間為2-3. 5小時(shí)；
[0015] 隨后將煅燒完畢后的熟脫硫石膏粉送入磨機(jī)研磨至粒徑5μm-60μm改性并冷 卻。
[0016] 最優(yōu)的煅燒工藝條件：采用預(yù)烘干+煅燒的方法煅燒脫硫石膏的試樣性能最好， 具體工藝為先在50°C下烘干2h，進(jìn)而在155°C下煅燒。
[0017] 也可以將第一步預(yù)烘干之后的脫硫石膏直接在135°C_165°C溫度下進(jìn)行炒制 2. 5-3. 5h得到建筑石膏，最優(yōu)炒制溫度為165°C。
[0018] 采用本發(fā)明的脫硫石膏制備建筑石膏的工藝方法，不僅能避免因堆放而引起的二 次污染問題，還能變廢為寶，促進(jìn)我國燃煤電廠煙氣、和鋼鐵燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫事業(yè)的進(jìn)一步 發(fā)展。符合我國可持續(xù)發(fā)展與加大節(jié)能減排力度的要求，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)具 有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明中針對(duì)預(yù)處理后的脫硫石膏進(jìn)行差熱分析的DTA曲線；
[0020] 圖2為脫硫石膏的烘干質(zhì)量-時(shí)間曲線；
[0021] 圖3為脫硫石膏的凝結(jié)時(shí)間-溫度曲線；
[0022] 圖4為脫硫石膏的強(qiáng)度-溫度曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下實(shí)施方式進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限 制。
[0024] 本發(fā)明提出的脫硫石膏制備建筑石膏的工藝方法，采用預(yù)烘干和煅燒爐煅燒的兩 段生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，具體步驟為：
[0025] 第一步，將脫硫石膏進(jìn)行預(yù)烘干除去游離水分；
[0026] 將脫硫石膏原料由輸送帶進(jìn)入干燥器，在50°C溫度下烘干時(shí)間為2小時(shí)；這個(gè)階 段主要是排出自由水；
[0027] 第二步，將預(yù)烘干后的脫硫石膏送入煅燒爐煅燒，煅燒溫度為130_170°C，煅燒時(shí) 間為2-3. 5小時(shí)；該階段為強(qiáng)速均化段，通過轉(zhuǎn)化效應(yīng)改善材料的相變過程，增加材料中半 水石膏的含量，使其相變過程趨于穩(wěn)定從而達(dá)到改善熟石膏的物理力學(xué)性能，滿足用于石 膏制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0028] 隨后將煅燒完畢后的熟脫硫石膏粉送入磨機(jī)研磨至粒徑5μm-60μm改性并冷 卻。煅燒完畢的脫硫石膏只是顆粒尺寸變小，顆粒分布特征并沒改變，級(jí)配仍不合理，將導(dǎo) 致加水后流變性能不好，顆粒離析，分層嚴(yán)重，制品偏重。因而需要經(jīng)過研磨改性。
[0029] 最優(yōu)的煅燒工藝條件：采用預(yù)烘干+煅燒的方法煅燒脫硫石膏的試樣性能最好， 具體工藝為先在50°C下烘干2h，進(jìn)而在155°C下煅燒。
[0030] 關(guān)于脫硫石膏預(yù)烘干與煅燒工藝參數(shù)的確定方法如下：
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