专利名称：一种利用磷石膏生产白色半水石膏的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，该方法通过转白和催化使磷酸盐工业废渣磷石膏转化成为白色半水石膏。
磷石膏是磷酸盐工业生产过程中必然产生的工业废渣，是通过过量浓硫酸来萃取磷矿石以获得工业磷酸后形成的以硫酸钙为主要成份、同时含有多种杂质的有色混合物，该混合物里含有的硫酸根离子和氟元素等有害物质，对人、畜、植物和土壤都具有长期的、慢性的毒性作用。随着我国磷、硫矿产资源的开发和磷酸盐工业的发展，每年都有大量的磷石膏被直接排放到土壤和河流中，在一些磷、硫矿产资源相对集中的地区已经造成了严重的环境污染，并因此成为了国家关于磷、硫矿产资源开发的大型项目的重要制约因素之一。目前关于磷石膏的工业化综合利用尚处于研究阶段。磷石膏的主要组成物硫酸钙与建材工业产品建筑石膏的主要成分相同，但由于其呈有色状态，而且利用磷石膏作为原料采用常规石膏矿生产建筑石膏的烧成工艺所得到的产品的物理性能达不到建筑石膏国家标准，故只能按上述方法小规模生产作为一种普通水泥缓凝剂。同时，采用现有常规烧成工艺用天然白色石膏矿生产的白色建筑石膏也由于天然石膏的基本性能所至，以及其烧成温度在140℃左右且不加催化剂，以至其强度仅能达到或略高于国家标准4．5MPa。
本发明的目的是提供一种利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，通过该方法可以使磷石膏转化成为强度远高于国家标准的白色建筑石膏。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是利用磷石膏作为生产白色半水石膏的主要原料，将磷石膏进行脱水处理，然后送入受热室，通过燃烧室提供的高温热气流对其进行500℃以上的高温煅烧20至45分钟，磷石膏即转化为白色无水硬石膏中间体；将占白色无水硬石膏中间体重量比0．1％至0．9％的化合物催化剂加入白色无水硬石膏中间体中反应2至3小时，无水硬石膏即经催化改性为白色半水石膏熟料，然后经陈化室陈化后进行粉磨，即得到白色半水石膏产品。
在上述工艺流程中，当高温煅烧温度控制在500℃至800℃之间时，可以有效提高最终产品白色半水石膏的强度。
在上述工艺流程中，化合物催化剂选自硫酸铝、硫酸钾、磷苯二甲酸、丙烯酸钠或十二水硫酸铝钾之一，除可以使白色无水硬石膏中间体催化改性为白色半水石膏熟料外，还可以有效地使最终产品白色半水石膏的强度在72小时内仍能稳定增长到要求的强度。
在上述工艺流程中，选用硫酸铝作为化合物催化剂，当其用量占白色无水硬石膏中间体重量的0．6％时，能最为有效地使白色无水硬石膏中间体催化改性为白色半水石膏熟料，并使最终产品白色半水石膏的强度在72小时后强度达30MPa以上。
由于采用上述技术方案，既可解决磷石膏直接排放造成的环境污染问题，在具有重要的环保意义的同时又可以变废为宝，在天然白石膏矿产资源因长期开采而逐渐减少以及市场对白色半水石膏的物理性能要求日渐增高的今天，采用低成本的原料生产出高性能的白色半水石膏产品以适应市场需求，并能创造出巨大的经济效益。该发明有效地解决了磷石膏的工业化综合利用问题，具有巨大的社会效益和经济效益。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1为本发明利用磷石膏生产白色半水石膏的工艺流程图。
利用磷石膏作为生产白色半水石膏的主要原料，首先将磷石膏1进行脱水工序3处理，在本实施例中脱水工序3采用烘干机，然后送入受热室6，在本实施例中受热室6采用湿法中空旋转窑，以杜绝物料进窑粉尘产生。通过燃烧室7提供的高温热气流对其进行500℃以上的高温煅烧20至45分钟。在本实施例中燃烧室7采用硫化床，由计算机控温，适用于各种煤完全燃烧、脱硫。煅烧期间产生的粉尘由尘降室5回收，磷石膏1即转化为白色无水硬石膏中间体；将占白色无水硬石膏中间体重量比0．1％至0．9％的化合物催化剂2经粉碎工序4粉碎后加入受热室6中的白色无水硬石膏中间体中反应2至3小时，无水硬石膏即经催化改性为白色半水石膏熟料。在本实施例中采用了占白色无水硬石膏中间体重量比0．6％的硫酸铝作为化合物催化剂2。然后经密封双管出料机和螺旋提升机进入陈化室8陈化，然后进行粉磨工序9。在实施例中粉磨工序9采用旋风除尘雷蒙磨和布袋收尘器。得到白色半水石膏10，经检验室11按建筑石膏国家标准GB9776-88抽样检验，该白色半水石膏10白度达到85度以上，抗压强度达到11．9MPa，已远高于国家标准，并且其强度在72小时后达到30MPa以上。同时其他指标均达到国家标准。然后通过本实施例中包装工序12采用的双嘴自动包装机包装后由皮带输送机送入成品库13。
本发明方法所得的产品不局限于上述建筑石膏，同样可作为模型石膏等系列石膏产品。
权利要求
1.一种利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，其特征在于a．利用磷石膏作为生产白色半水石膏的主要原料，将磷石膏进行脱水处理，然后送入受热室，通过燃烧室提供的高温热气流对其进行500℃以上的高温煅烧20至45分钟，将磷石膏转化为白色无水硬石膏中间体；b．将占白色无水硬石膏中间体重量比0．1％至0．9％的化合物催化剂加入白色无水硬石膏中间体中反应2至3小时，将无水硬石膏经催化改性为白色半水石膏熟料，然后经陈化室陈化后进行粉磨，得到白色半水石膏产品。
2.如权利要求1所述的利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，其特征在于高温煅烧温度控制在500℃至800℃之间；
3.如权利要求1所述的利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，其特征在于化合物催化剂选自硫酸铝、硫酸钾、磷苯二甲酸、丙烯酸钠或十二水硫酸铝钾之一；
4.如权利要求1或权利要求3所述的利用磷石膏生产新型白色半水石膏的方法，其特征在于选用硫酸铝作为化合物催化剂，其用量占白色无水硬石膏中间体重量的0．6％；
5.如权利要求1所述的利用磷石膏生产白色半水石膏的方法，其特征在于将无水硬石膏经催化改性为白色半水石膏熟料，然后经陈化室陈化，陈化时间为72小时。
全文摘要
本发明的目的是提供一种利用磷石膏生产白色半水石膏的方法。将碳石膏进行脱水处理,然后送入受热室,通过燃烧室提供的高温热气流对其进行500℃以上的高温煅烧20至45分钟,将磷石膏转化为白色无水硬石膏中间体;然后加入占该中间体重量比0.1%至0.9%的化合物催化剂反应2至3小时,经催化改性为白色半水石膏熟料,最后经陈化后进行粉磨,即得到强度远高于国家标准的白色半水石膏产品。
文档编号C04B28/14GK1203894SQ9710769
公开日1999年1月6日 申请日期1997年9月29日 优先权日1997年9月29日
发明者黄维栋 申请人:黄维栋