工業副產石膏制品無害化處理方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種工業副產石膏制品無害化處理方法，將粉末狀的工業副產石膏原料，經高溫加熱干燥煅燒處理，獲得半水硫酸鈣粉，并成為工業副產石膏制品原材料，其特點在于，先實現有害物質的物理分離，即加熱高溫高壓干燥分解表面水與有害物質，然后再煅燒去除一份結晶水，然后將廢氣和有害物質進行化學處理回收；得到半水石膏粉，作為工業副產石膏制品原料。本發明專利技術還公開了一種用于實現上述方法的工業副產石膏處理系統；能夠更好的對工業副產石膏進行無害化處理，使之能提高石膏制品質量。

Harmless treatment method and system of industrial by-product gypsum products

【技術實現步驟摘要】
工業副產石膏制品無害化處理方法及系統
本專利技術屬于工業石膏生產再利用
，具體涉及工業副產石膏制品原材料的無害化處理技術。
技術介紹
石膏，其主要成分為硫酸鈣，包括天然石膏和工業石膏。其中工業石膏又名工業副產石膏，是一些工業生產過程的副產物，主要包括磷石膏和脫硫石膏兩種，其中磷石膏占工業副產石膏的一半以上。目前我國工業副產石膏累積堆存量已超過3億噸，其中磷石膏達2億噸以上。工業副產石膏大量堆存，既占用土地，又浪費資源，含有的酸性及其他有害物質容易對周邊環境造成污染，已經成為制約我國磷肥企業可持續發展的重要因素。我們目前工業副產石膏開發再利用的效率較低，綜合利用率僅為38%左右；故開發工業副產石膏的二次利用技術，仍然是目前值得研究的課題。工業副產石膏制品，是指以工業副產石膏作為主材料，制得的石膏砌塊、石膏磚、石膏板、石膏大墻板、粉刷石膏以及石膏紙等產品。由于能夠使得工業副產廢棄物得到重新利用，故工業副產石膏制品具備較低的生產成本，較好的經濟價值和非常大的環保意義，具有較為廣泛的開發利用前景。但現有的各種石膏制品，包括各種石膏建材，在實際使用過程中，普遍存在泛霜、長毛、泛綠和強度低等問題。該問題嚴重地影響了石膏制品的使用質量和使用壽命，已經成為目前制約石膏制品行業發展的行業共性難題。申請人研究發現，石膏制品產生泛霜、長毛、泛綠、強度低的主要原因為，是工業副產石膏原料中含有的大量有害物質未曾去除而導致。這些有害物質主要包括硫、磷、氟、鹽、堿、酸等幾大類。其中硫主要指二氧化硫，一般原料中具有1.1-3.12%的含量，是影響石膏凝結強度的原因。磷主要是指水溶磷，含量在1-2%。氟是指氟離子，含量在100MG/L左右。鹽和堿主要指磷（硫）酸鹽和氧化堿，含量較低，但仍然會影響石膏制品質量。酸主要指磷酸，其存在同樣會影響石膏制品質量。申請人研究發現，上述有害物質，如果未能去除，才會導致石膏產品在使用時間較長后，有害物質析出表面，形成泛霜和長毛的現象。極大的影響了石膏制品的使用質量和使用年限。而現有技術中對石膏中有害成分處理，通常是采用化學藥劑進行表面處理，這種方式只能治其表而不能治其本，處理效果較差且污染較大。另外，國外存在采用水洗的方式去除石膏有害雜質的技術，將大部分水溶性的有害物質溶于水并去除，但該種技術方式耗費的水比例大約需要99.5%左右，故需要耗費大量的水資源，耗費水資源嚴重且環保性差。故如何實現石膏原料有害物質的有效處理，使其無害化，成為本領域技術人員共同研究的難題目標。專利技術人以前曾申請過的一些專利技術，例如CN201110408620-一種特別適用于脫硫石膏的干燥煅燒機，CN201110408621-一種特別適用于磷石膏的干燥煅燒機以及CN201310579902-一種石膏干燥煅燒機等專利。各自公開了一些怎樣對工業副產石膏進行干燥煅燒處理以獲得石膏制品原料（半水硫酸鈣粉末）的生產設備。再結合專利技術人專利技術的全干法壓制的方式，可獲得強度較高的石膏制品。但上述專利中，并沒有公開怎樣對石膏制品原料中有害成分進行去除的方法和原理。同時，上述專利中的干燥煅燒機，能夠提高干燥煅燒處理效率，但仍然相對地存在處理效率較低，處理效果難以精確控制等缺陷。在現有技術基礎上，怎樣才能夠提供一種能夠更好的去除工業副產石膏中的有害物質，能夠提高成品工業副產石膏制品質量，處理效率高，處理過程方便控制的工業副產石膏制品無害化處理方法及系統，成為本領域技術人員有待解決的技術問題。工業副產石膏通常是磷礦石提取磷元素制備磷肥的剩余產物，申請人對工業副產石膏中有害成分進行了詳細分析，經過顯微鏡觀察以及有害成分形成原因分析，發現各類有害成分的成在狀態主要是附著在硫酸鈣的表面的狀態。經研究發現在石膏原料中的硫、磷、氟、鹽、堿、酸是成在于石膏表面上，并且是附著于表面的水分中，故申請人考慮只要將表面的附著水與結晶石膏本體先分離，然后再進行煅燒去掉一個分子的結晶水，就能獲得半水石膏。故研發了本申請的方案。
技術實現思路
針對上述現有技術的缺陷情況，本專利技術所要解決的技術問題是：怎樣提供一種能夠更好，更低成本的去除工業副產石膏中的有害物質，并能夠提高工業副產石膏制品質量，處理效率高，處理過程利于控制的工業副產石膏制品無害化處理方法及系統。為了解決上述技術問題，本專利技術采用了如下的技術方案：一種工業副產石膏制品無害化處理方法，將粉末狀的工業副產石膏原料，經高溫加熱煅燒處理，獲得半水硫酸鈣粉，并成為工業副產石膏制品原材料，其特點在于，加熱干燥煅燒時使工業副產石膏粉在空中和高溫高壓的上升氣流接觸，先實現將表面的有害物質與表面水分進行物理分離，靠用高溫高壓的上升氣流帶走硫酸鈣表面的附著水和有害物質；然后將分離了表面有害物質的石膏粉，再次進行結晶水煅燒，使其化學分解棄掉一份結晶水，得到半水石膏粉末作為工業副產石膏制品環保原料。這樣，上述方法中，采用工業副產石膏作為材料，能夠將工業副產石膏有效的進行回收利用，能夠很好的解決工業副產石膏大量堆存，占用土地，浪費資源，含有的酸性及其他有害物質對周邊環境造成污染的問題。同時，上述方法，采用工業副產石膏經高溫加熱干燥煅燒去除有害成分雜質和結晶水得到半水工業副產石膏的過程中，具體地說加熱干燥煅燒過程為，依靠高溫的上升氣流將工業副產石膏粉吹至懸浮分散狀態，然后先在高溫上升氣流作用下，在800℃（700-900℃）左右環境溫度中靠高溫高壓氣流同步帶走處于懸浮分散狀態的硫酸鈣表面附著水，并依靠附著水的去除同步帶走硫酸鈣表面附著的有害物質成分，實現物理分離，得到產物二水硫酸鈣；然后進一步在170℃（150-200℃）左右環境溫度下煅燒實現棄掉硫酸鈣中的一份結晶水，得到半水硫酸鈣的工業副產石膏。這樣，申請人考慮針對性的對工業副產石膏粉末中的硫酸鈣附著水和硫酸鈣表面附著的有害物質成分進行處理時，依靠高溫的上升氣流將工業副產石膏粉末吹至懸浮狀態，使得高溫氣流能夠更大限度的與工業副產石膏粉末接觸，并在高溫高壓氣流作用下完成對硫酸鈣附著水蒸發，以及在氣流上升的同時將硫酸鈣表面附著的有害物質成分分離并帶走，實現直接依靠物理分離的方式，可以更好的去除工業副產石膏粉末中的有害物質。之后再針對性的采用煅燒的手段實現分解帶走一個分子的硫酸鈣結晶水，得到半水石膏。故本方法能夠最大限度的去除工業副產石膏中的有害物質，采用上述得到的半水工業副產石膏制備得到的石膏制品，能夠具有更好的質量，并且能夠很好的解決產品泛霜和長毛的問題。作為優化，物理分離附著水和有害物質的干燥階段，干燥溫度范圍為700-900℃，干燥環境高溫氣流進風壓強大于9千Pa，化學分離帶走部分結晶水的煅燒階段，煅燒溫度范圍為150-200℃，煅燒環境氣流進風壓強為400-700Pa。這樣，在干燥過程中，可以依靠高溫高壓的作用，使得石膏表面的附著水在空中和上升氣流接觸的瞬間蒸發，進而在處理過程中快速地帶走石膏表面的附著水和有害物質，如果溫度和壓強過低則不能很好地達到該效果，如果過高則會難以控制，導致容易直接失去結晶水并進一步產生氧化反應。干燥完畢后，采用較低范圍的溫度和氣壓進行煅燒，能夠穩定地控制部分結晶水的溢出，得到半水硫酸鈣。進一步地，干燥溫度為800℃，干燥環境高溫氣流進風壓強為1萬Pa，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種工業副產石膏制品無害化處理方法，將粉末狀的工業副產石膏原料，經高溫加熱煅燒處理，獲得半水硫酸鈣粉，并成為工業副產石膏制品的環保原材料，其特征在于，加熱干燥煅燒時使工業副產石膏粉末在空中和高溫高壓的上升氣流接觸，先實現物理分離，靠用高溫高壓的上升氣流帶走硫酸鈣表面的附著水和有害物質；然后將分離了表面有害物質的石膏粉，再次進行結晶水煅燒，使其棄掉一份結晶水，得到半水石膏粉末作為工業副產石膏制品環保原料。

【技術特征摘要】
1.一種工業副產石膏制品無害化處理方法，將粉末狀的工業副產石膏原料，經高溫加熱煅燒處理，獲得半水硫酸鈣粉，并成為工業副產石膏制品的環保原材料，其特征在于，加熱干燥煅燒時使工業副產石膏粉末在空中和高溫高壓的上升氣流接觸，先實現物理分離，靠用高溫高壓的上升氣流帶走硫酸鈣表面的附著水和有害物質；然后將分離了表面有害物質的石膏粉，再次進行結晶水煅燒，使其棄掉一份結晶水，得到半水石膏粉末作為工業副產石膏制品環保原料。2.根據權利要求1所述的一種工業副產石膏制品無害化處理方法，其特征在于：物理分離附著水和有害物質的干燥階段，干燥溫度范圍為700-900℃，干燥環境高溫氣流進風壓強大于9千Pa；煅燒階段，煅燒溫度范圍為150-200℃，煅燒環境氣流進風壓強為400-700Pa。3.根據權利要求2所述的一種工業副產石膏制品無害化處理方法，其特征在于：物理分離后，對上升氣流帶走附著水和有害物質后形成的廢氣進行無害化處理；無害化處理時，先將廢氣導入中和處理罐，依靠中和處理罐將尾氣中有害物質，先通過水溶水化，再通過雙堿法進行脫硫中和，中和后的水成為中性水再循環利用；然后中和后的廢氣再進行冷凝，使氣態的水蒸氣和其余氣體雜質回到液態的水中，不再產生排放尾氣，實現整體循環利用。4.根據權利要求2所述的一種工業副產石膏制品無害化處理方法，其特征在于：干燥溫度為800℃，干燥環境高溫氣流進風壓風壓為1萬Pa，煅燒溫度為170℃，煅燒環境氣流進風壓強為500Pa。5.一種工業副產石膏處理系統，其特征在于，包括干燥設備（1）、煅燒設備（2）和料倉裝置（3），干燥設備上設有干燥出料口和用于供工業副產石膏粉末置入的干燥進料口；且所述干燥出料口與煅燒設備進料端之間通過水平設置的螺旋送料設備（4）銜接；在煅燒設備出料端銜接設置有鏈排輸料機（5），并且鏈排輸料機（5）出料端與料倉裝置上端的物料置入口之間通過設置的提升機（6）銜接。6.根據權利要求4所述的工業副產石膏處理系統，其特征在于：所述干燥設備（1）包括水平設置的殼體（7），在殼體內設有整體呈傾斜設置的導料板（8），導料板將殼體內部分隔成上方的干燥室（9）和下方的進風室（10），殼體上端設有豎向的排風口與所述干燥室導通相連；干燥室側壁上與導料板上端和下端對應的位置各自設有開口并對...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王安全，
申請(專利權)人：王安全，
類型：發明
國別省市：重慶,50