专利名称：一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及实现该方法的装置。
背景技术：
化学石膏主要有两种一种是湿法磷酸生产中排出的工业废渣磷石膏，呈细粉末状，95％的石膏颗粒小于0.2mm，自由水含量在20-30％；另一种是发电厂采用湿式石灰石或石灰—石膏法烟气脱硫时产生的副产品烟气脱硫石膏，颗粒主要集中在30-100μm之间。两种化学石膏均是经过化学反应结晶而成，物理形态表现为颗粒细且水分大，流动性差，因此水泥行业不宜直接作为缓凝剂使用，通常需要进行加工。目前利用化学石膏加工生产水泥缓凝剂的方法主要有1、利用挤压成球机将化学石膏挤压成球，该方法由于没有解决石膏粘模问题而没有得到推广；2、采用传统煅烧设备回转窑将化学石膏煅烧成半水石膏，再和化学石膏混合造粒成球，由于热效率低而造成能耗高，使得水泥缓凝剂的生产成本较高；3、采用一次煅烧设备双转子或单转子煅烧器将化学石膏煅烧成半水石膏，再和化学石膏混合造粒成球，其热效率较高，但由于化学石膏的含水量较高，干燥和煅烧一次完成时，热气流温度下降的速度快，煅烧过程难以控制，煅烧后的物料性质不稳定，影响水泥缓凝剂的质量，而且煅烧尾气直接排放浪费了大量热量，使得生产成本较高。
发明内容
为了解决上述方法中存在的问题，本发明提供了一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及装置，能够提高热效率和产品质量，降低生产成本。
本发明一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法，包括如下步骤(1)用热气流对化学石膏进行预干燥，脱除化学石膏中的游离水；(2)用热气流对上述预干燥后的化学石膏进行煅烧，脱除化学石膏中的结晶水，得到半水石膏和可溶性无水石膏的混合物料；(3)将上述混合物料陈化制得半水石膏；(4)将上述半水石膏与PH值为中性或碱性的化学石膏按0.6-1∶1比例混合造粒成球，得到预期产品。
为了节约能源，将步骤(2)的煅烧尾气作为上述步骤(1)的补充热源。
为了减少污染，所述步骤(1)的预干燥尾气通过湿法除尘后排放；步骤(4)造粒所需用的水来自湿法除尘所排放的石膏料浆。
一种用于实现本发明方法的装置，它包括一个干燥器，用来对化学石膏预干燥，脱除化学石膏中的游离水；一个煅烧器，用来对经过预干燥的化学石膏进行煅烧，脱除化学石膏中的结晶水；一个旋风分离器，用来分离来自煅烧器煅烧物料和煅烧尾气；一个陈化槽，用来对旋风分离器的分离出来的物料陈化，得到半水石膏；一种混合机，用来将上述半水石膏与化学石膏混合均匀；一个圆盘造粒机，用来上述混合物料造粒成球，得到预期产品。
上述装置还包括一个补充热源通道，用来将由旋风分离器分离出来的煅烧尾气送入干燥器中。
上述装置还包括一个旋风除尘器，用来收集由干燥器的干燥尾气携带出来的石膏粉末；一个石膏输送通道，用来将旋风除尘器收集的石膏粉末送入煅烧器中。
上述装置还包括一个湿法除尘器，用来对由上述旋风除尘器排出的干燥尾气进行除尘；一个料浆通道，用来将湿法除尘器收集的石膏料浆输送至圆盘造粒机，作为造粒所需的水分。
本发明采用化学石膏二步法煅烧，即干燥和煅烧分开进行，煅烧过程温差波动小，便于操作控制，使产品质量能够稳定，将煅烧尾气用于化学石膏的预干燥，提高了热利用率，降低了产品的生产成本，干燥尾气采用湿法收尘不仅设备造价可降低，而且收尘排放的低浓度石膏料浆用于造粒用水，减少了环境污染。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式
如图1所示，热风炉1和2分别为干燥器3和煅烧器10提供热风。干燥器3采用立式干燥器，顶部设有进料口16和排气口，底部设有进气口和排料口，侧壁设有煅烧尾气进气口，含水量在20-30％的湿粉状化学石膏由顶部进料口16加入干燥器3中，热风炉1提供的800-1000℃的高温热气体由干燥器3底部的进气口通入干燥器3内，与由上而下的石膏物料充分接触进行热交换，达到石膏干燥的目的。干燥后的石膏由底部的排料口排出，并用斗提机由通道17由煅烧器10进料口送入煅烧器中；干燥尾气经排气口排出至旋风除尘器4，随干燥尾气携带出来的石膏粉末经旋风除尘器4收集后，通过石膏输送通道19由煅烧器10进料口送入煅烧器10中。送入煅烧器的石膏其游离水含量≤5％。
由旋风除尘器4排出的干燥尾气由引风机5通过管道24送入湿法除尘器6中经除尘后放空，湿法除尘器6配有进水管22、水箱9、循环泵8和循环水管23，湿法除尘器6收集的浓度约为10-20％的石膏料浆用料浆泵7能通过料浆通道21输送至圆盘造粒机15，作为造粒所需的水分，所含石膏也得到利用，减少了环境污染。
经干燥后的石膏与来自热风炉2的500-800℃的热风在煅烧器10中充分接触进行煅烧脱除石膏中的结晶水，煅烧后的物料随热风送至旋风分离器11，将旋风分离器11的进口温度控制在170-240℃之间，旋风分离器11分离出的煅烧物料主要是半水石膏和少量可溶性无水石膏的混合物料，混合物料在陈化槽13中停留约10-20分钟进行陈化，将无水石膏水化成半水石膏，旋风分离器11分离出的煅烧尾气温度在160-230℃之间，由引风机12通过补充热源通道18从设在干燥器3侧壁的煅烧尾气进气口送入干燥器3中。
混合机14上有半水石膏进料口和化学石膏进料口20。经陈化槽13陈化的的半水石膏与化学石膏按0.6-1∶1的重量比分别由进料口送入混合机14中混匀，再送至圆盘造粒机15造粒成球，经陈化3-5天料球强度达到8-10N即可作为商品水泥缓凝剂使用。造粒用的化学石膏若呈酸性，需加改性剂改性，使得其PH值呈中性或碱性，改性剂可以是氢氧化钙或氧化钙。
权利要求
1.一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法，包括如下步骤(1)用热气流对化学石膏进行预干燥，脱除化学石膏中的游离水；(2)用热气流对上述预干燥后的化学石膏煅烧，脱除化学石膏中的结晶水，得到半水石膏和可溶性无水石膏的混合物料；(3)将上述混合物料陈化制得半水石膏；(4)将上述半水石膏与PH值为中性或碱性的化学石膏按重量比0.6-1∶1比例混合造粒成球，得到预期产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)的煅烧尾气作为上述步骤(1)的补充热源。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)所述化学石膏由呈酸性的化学石膏加入改性剂氢氧化钙或氧化钙改性而成。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述步骤(1)的预干燥尾气通过湿法除尘后排放；步骤(4)造粒所需用的水来自湿法除尘所排放的石膏料浆。
5.一种用于实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于它包括一个干燥器[3]，用来对化学石膏预干燥，脱除化学石膏中的游离水；一个煅烧器[10]，用来对经过预干燥的化学石膏进行煅烧，脱除化学石膏中的结晶水；一个旋风分离器[11]，用来分离来自煅烧器煅烧物料和煅烧尾气；一个陈化槽[13]，用来对旋风分离器的分离出来的物料陈化，得到半水石膏；一种混合机[14]，用来将上述半水石膏与化学石膏混合均匀；一个圆盘造粒机[15]，用来上述混合物料造粒成球，得到预期产品。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括一个补充热源通道[18]，用来将由旋风分离器[11]分离出来的煅烧尾气送入干燥器[3]中。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括一个旋风除尘器[4]，用来收集由干燥器[3]的干燥尾气携带出来的石膏粉末；一个石膏输送通道[19]，用来将旋风除尘器收集的石膏粉末送入煅烧器[10]中。
8.根据权利要求5或6或7所述的装置，其特征在于还包括一个湿法除尘器[6]，用来对由上述旋风除尘器[4]排出的干燥尾气进行除尘；一个料浆通道[21]，用来将湿法除尘器[6]收集的石膏料浆输送至圆盘造粒机[15]，作为造粒所需的水分。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于还包括两个热风炉[1、2]，分别向干燥器[3]和煅烧器[10]提供热气流；所述干燥器[3]为立式干燥器，顶部开有进料口[16]和排气口，底部开有进气口和出料口，出料口有通道[17]与煅烧器[10]进料口相通，所述补充热源通道[18]的进气口设在干燥器[3]的侧壁。
全文摘要
本发明一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及装置，用热气流对化学石膏在干燥器中预干燥后，经煅烧器中煅烧、陈化制得半水石膏，再与化学石膏混合造粒成球，得到预期产品。煅烧尾气送入干燥器中作补充热源。湿法除尘所排放的石膏料浆用作造粒用水。本发明采用化学石膏二步法煅烧，产品质量能够稳定，煅烧尾气及石膏料浆重新利用，提高了热利用率，降低了生产成本，减少了环境污染。
文档编号C04B11/028GK1478751SQ0214172
公开日2004年3月3日 申请日期2002年8月30日 优先权日2002年8月30日
发明者王振海 申请人:王振海