一種α-高強石膏粉的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種α-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，步驟如下：(1)將干基質(zhì)量含量≥95％的磷石膏與水混合，制得料漿；(2)向料漿中加入轉(zhuǎn)晶劑，在115～130℃、0.2～0.55MPa條件下轉(zhuǎn)晶；(3)脫至自由水質(zhì)量含量≤15％，在135～150℃條件下烘干；將烘干過程中產(chǎn)生的尾氣凈化除塵，凈化除塵后的水汽排放大氣，粉塵收集后進入到步驟(4)與烘干后的物料混合破碎改性；(4)將烘干后的物料進行破碎改性，破碎后粒徑范圍在75～125微米之間，篩分得到不同粒徑的α-高強石膏粉。本發(fā)明處理了廢棄物的排放問題，保護環(huán)境，實現(xiàn)資源的綜合利用；工藝簡單，α-石膏粉強度高、質(zhì)量好。
【專利說明】-種a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造型膠凝材料生產(chǎn)和環(huán)境治理領(lǐng)域，涉及一種用磷石膏生產(chǎn)a-高強 石膏粉的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 高強度石膏粉具有較高的強度（7天可達40MPa)和密實度，故名高強石膏。高強 度石膏粉要用高品位石膏原料進行制作，目前主要使用二水石膏含量85%以上的天然石膏 為原料。為了實現(xiàn)資源的綜合利用同時減少環(huán)境污染，國內(nèi)也逐漸開始用脫硫石膏、檸檬酸 廢渣或磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)來生產(chǎn)高強石膏粉。但是，磷石膏所含雜質(zhì)對半水石膏的生 成和指標(biāo)都有較大不利影響，難以生產(chǎn)出合格的a-高強石膏，所以目前很少有用來生產(chǎn) a_商強石骨粉。
[0003]目前我國生產(chǎn)a-型高強度石膏粉的方法主要有蒸壓法和液相法。蒸壓法采用 干法蒸壓脫水再細磨，這種方法的缺點是能耗大，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定（由于溫度不易控制、部 分半水石膏被進一步脫水成無水石膏，導(dǎo)致最終產(chǎn)品是以a半水石膏為主的半水石膏與 二水石膏和無水石膏的混合體），再加上此工藝采用的原料是塊狀，二水石膏脫水十分不完 全，存在部分二水石膏。這對a半水石膏的品質(zhì)具有極為不利的影響。
[0004] 液相法生產(chǎn)a-型高強度石膏工藝流程先進、控制精確，其生產(chǎn)制得a-型石膏強 度高，膨脹系數(shù)小，所制作的模型能夠準(zhǔn)確地復(fù)制細節(jié)。中國專利文獻CN102615694A(申 請?zhí)?201110032778. 7)公開了一種連續(xù)式利用化學(xué)石膏生產(chǎn)高強a石膏的工藝，其特征 在于包含以下步驟：a、將化學(xué)石膏、水充分混合，形成穩(wěn)定的待反應(yīng)料漿；b、將步驟a的待 反應(yīng)料漿與添加劑混合，混合后進行轉(zhuǎn)晶；c、將轉(zhuǎn)晶后料漿經(jīng)離心送入成型機，經(jīng)凝固、切 害!]、烘干制成石膏產(chǎn)品。該專利的優(yōu)點是可連續(xù)生產(chǎn)、操作環(huán)境好、熱源效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn) 定、原料使用率高、生產(chǎn)線產(chǎn)能高、對原料的游離水含量要求不嚴格；缺點是轉(zhuǎn)晶后的石膏 料漿直接用來生產(chǎn)石膏制品，難以作為中間產(chǎn)品進行銷售，不利于應(yīng)用的推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明一種a_高強石膏粉的生產(chǎn)方法。該方法工藝簡單、 能耗低、產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種a_高強石膏粉的生產(chǎn)方法，步驟如下：
[0008] (1)將干基質(zhì)量含量彡95%的磷石膏與水混合，制得固體物料比重為1200? 1400kg/m3 的料楽；
[0009] (2)向步驟（1)制得的料漿中加入磷石膏質(zhì)量萬分之零點五到萬分之三的轉(zhuǎn)晶 齊[J，在115?130°C、0. 2?0. 55MPa條件下轉(zhuǎn)晶1. 5?2. 5小時，所述的轉(zhuǎn)晶劑為檸檬酸鹽 和/或燒基橫酸鹽；
[0010] (3)將步驟（2)制得的物料脫至自由水質(zhì)量含量< 15%，在135?150°C條件下烘 干；將烘干過程中產(chǎn)生的尾氣凈化除塵，凈化除塵后的水汽排放大氣，粉塵收集后進入到步 驟（4)與烘干后的物料混合破碎改性；
[0011] (4)將步驟（3)烘干后的物料進行破碎改性，破碎后粒徑范圍在75?125微米之 間，篩分得到不同粒徑的a-高強石膏粉。
[0012] 本發(fā)明將選分出符合粒度要求、級配調(diào)整合理的物料直接送入成品倉，作為成品 出售或作為高強混合粉的原料儲存；將選分得到的大顆粒重新進行改性、選分，直至所有物 料均符合粒度要求。本發(fā)明步驟（4)中，破碎后選分出不同粒徑等級的a-高強石膏粉，可 根據(jù)產(chǎn)品需求，將不同粒徑等級的產(chǎn)品級配調(diào)整，得到不同級配的a-高強石膏粉產(chǎn)品。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（2)轉(zhuǎn)晶過程中的加熱方式為導(dǎo)熱油加熱，進一步優(yōu)選 的，先用高壓蒸汽對導(dǎo)熱油進行加熱，再用加熱后的導(dǎo)熱油對料漿進行加熱。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟⑵轉(zhuǎn)晶溫度為118?122°C，轉(zhuǎn)晶壓力為0.25? 0. 4Mpa〇
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（2)轉(zhuǎn)晶過程中壓力采用加入壓縮空氣的方式進行調(diào) 節(jié)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（2)中所述轉(zhuǎn)晶劑為兩種轉(zhuǎn)晶劑時，其加入方式采用將 一種轉(zhuǎn)晶劑一次性加入，另一種轉(zhuǎn)晶劑根據(jù)晶體轉(zhuǎn)化情況通過泵加入，實時調(diào)節(jié)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（4)中將不同粒徑的a-高強石膏粉進行混合，得到相 應(yīng)級配調(diào)整后的a-高強石膏粉產(chǎn)品。不同粒徑混合后得到的a-高強石膏粉產(chǎn)品具有不 同的初凝、終凝時間，可根據(jù)產(chǎn)品需要進行靈活混合調(diào)配。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，脫水和烘干過程使用的熱風(fēng)可來源于其他工藝過程中所產(chǎn)生的廢熱 蒸汽。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所有工藝步驟可結(jié)合PLC(可編程邏輯控制器）中控操作實 現(xiàn)高度自動化。
[0020] 本發(fā)明所用的磷石膏為肥料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄磷石膏。
[0021] 本發(fā)明所有工藝步驟均可使用現(xiàn)有設(shè)備完成，未特別說明的工藝條件均按現(xiàn)有技 術(shù)。
[0022]本發(fā)明具有以下的優(yōu)點和有益效果：
[0023] 1、本發(fā)明以生產(chǎn)肥料的廢棄磷石膏為原料，生產(chǎn)高強a-石膏粉，不僅創(chuàng)造了經(jīng) 濟價值，更處理了廢棄物的排放問題，保護環(huán)境，實現(xiàn)資源的綜合利用。
[0024] 2、本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)的高強a_石膏粉具有強度高、質(zhì)量好的優(yōu)點，用本發(fā)明 制得a-石膏粉為基料生產(chǎn)的石膏產(chǎn)品干抗壓強度在50Mpa以上。
[0025] 3、本發(fā)明轉(zhuǎn)晶過程中熱源可采用兩步轉(zhuǎn)化，先用蒸汽對導(dǎo)熱油進行加熱，再用加 熱后的導(dǎo)熱油對料漿進行加熱，轉(zhuǎn)晶過程溫度、壓力穩(wěn)定，轉(zhuǎn)晶環(huán)境穩(wěn)定，外加入壓縮空氣 調(diào)節(jié)壓力，可根據(jù)壓力顯示和轉(zhuǎn)晶需要隨時調(diào)節(jié)釜內(nèi)壓力，從而共同保證晶體的轉(zhuǎn)化十分 穩(wěn)定、完全、徹底，進一步保證了產(chǎn)品指標(biāo)的穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)。
[0026] 4、本發(fā)明轉(zhuǎn)晶劑可同時采用兩種加入方式，一方面提高了調(diào)節(jié)的靈活性，另一方 面也避免了因生產(chǎn)急停后長時間不能開車而導(dǎo)致原配好的料漿"失效"而帶來的損失。
[0027] 5、本發(fā)明烘干階段產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過除塵凈化，一方面減少了大氣污染，另一方面 降低了產(chǎn)品損耗，提高了原料利用率和生產(chǎn)效益。
[0028] 6、本發(fā)明為連續(xù)生產(chǎn)工藝，可采用PLC中控操作，生產(chǎn)自動化程度高，用人工少， 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性高，反饋及時，有利于生產(chǎn)指標(biāo)的調(diào)節(jié)和控制。
[0029] 7、本發(fā)明制得的高強a_石膏粉質(zhì)量穩(wěn)定，可根據(jù)最終產(chǎn)品的不同要求摻混相應(yīng) 添加劑制成混合類石膏粉，可調(diào)節(jié)范圍大，指標(biāo)穩(wěn)定，能夠適用于陶瓷母模、精密鑄造、齒科 等多種高端石膏制品的需求。

【具體實施方式】
[0030] 下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明，但本發(fā)明所保護范圍不 限于此。
[0031] 實施例中所用磷石膏是硝基肥生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)，其原料特征為晶型呈薄片狀或 針狀。
[0032] 磷石膏指標(biāo)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，步驟如下： (1) 將干基質(zhì)量含量> 95%的磷石膏與水混合，制得固體物料比重為1200?1400kg/ m3的料漿； (2) 向步驟（1)制得的料漿中加入磷石膏質(zhì)量萬分之零點五到萬分之三的轉(zhuǎn)晶劑，在 115?130°C、0. 2?0. 55MPa條件下轉(zhuǎn)晶1. 5?2. 5小時，所述的轉(zhuǎn)晶劑為檸檬酸鹽和/或 燒基橫酸鹽； (3) 將步驟（2)制得的物料脫至自由水質(zhì)量含量< 15%，在135?150°C條件下烘干； 將烘干過程中產(chǎn)生的尾氣凈化除塵，凈化除塵后的水汽排放大氣，粉塵收集后進入到步驟 (4)與烘干后的物料混合破碎改性； (4) 將步驟⑶烘干后的物料進行破碎改性，破碎后粒徑范圍在75?125微米之間，篩 分得到不同粒徑的高強石膏粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)轉(zhuǎn)晶過程 中的加熱方式為導(dǎo)熱油加熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)轉(zhuǎn)晶過程 中的加熱方式為先用高壓蒸汽對導(dǎo)熱油進行加熱，再用加熱后的導(dǎo)熱油對料漿進行加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)轉(zhuǎn)晶溫度 為 118 ?122°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)轉(zhuǎn)晶壓力 為 0? 25 ?0? 4Mpa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)轉(zhuǎn)晶過程 中壓力采用加入壓縮空氣的方式進行調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（2)中所述轉(zhuǎn) 晶劑為兩種轉(zhuǎn)晶劑時，其加入方式采用將一種轉(zhuǎn)晶劑一次性加入，另一種轉(zhuǎn)晶劑根據(jù)晶體 轉(zhuǎn)化情況通過泵加入，實時調(diào)節(jié)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的a-高強石膏粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（4)中將不同 粒徑的a-高強石膏粉進行混合，得到相應(yīng)級配的a-高強石膏粉產(chǎn)品。
【文檔編號】C04B11/024GK104355560SQ201410563243
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】魯建民, 胡兆平, 李新柱, 于家濤, 朱孔杰 申請人:金正大生態(tài)工程集團股份有限公司