1.本發(fā)明屬于磷石膏再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法。

背景技術(shù)：

2.目前濕法磷酸生產(chǎn)工藝中，每生產(chǎn)1噸p2o5有效產(chǎn)品，伴隨產(chǎn)生磷石膏4-6噸。磷石膏固體廢渣目前大部分只能采取堆存方式排放，占用了大量土地，同時磷石膏可溶物磷、氟等滲入土壤及水體，造成極大的污染。我國磷化工行業(yè)排放磷石膏固廢約7500萬噸/年，總利用率不到40％。每年排放和歷年累計堆存的磷石膏已嚴(yán)重限制磷化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。磷石膏的綜合利用主要開發(fā)利用途徑用于水泥、石膏建材、路基、工業(yè)填料土壤修復(fù)等。由于磷石膏中含有大量的caso4·

2h2o，因此可以用于生產(chǎn)β-半水石膏作為建筑石膏粉，建筑石膏粉是建筑行業(yè)的三大緩凝材料之一。

3.磷石膏結(jié)晶形態(tài)、顆粒粒徑分布、酸性ph值、含水率以及雜質(zhì)成份及含量等隨磷礦品質(zhì)、選礦工藝及磷酸生產(chǎn)工藝的不同而不同，導(dǎo)致磷石膏的綜合利用產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，特別是磷石膏中含有的氟、磷、有機質(zhì)、硅酸鹽及石英等雜質(zhì)含量稍高，即會導(dǎo)致綜合利用產(chǎn)品質(zhì)量不合格。專利cn113511829a提供了一種用磷石膏制備建筑石膏粉的方法。其是將磷石膏和余熱水混合再漿后靜置，然后去除漿液表層的含油雜質(zhì)；漿液加入旋流分離器內(nèi)進行旋流分離洗滌，收集最終底渣烘干煅燒制備建筑石膏粉。該方法針對的是經(jīng)過浮選處理品質(zhì)較高的磷礦產(chǎn)生的磷石膏，其二氧化硅雜質(zhì)主要集中在較細(xì)組分，因此可以收集旋流分離的底渣。但實際生產(chǎn)中大量的磷石膏是較低品質(zhì)磷礦產(chǎn)生未處理的的磷石膏，還含有較粗的石英等二氧化硅雜質(zhì)，因而采用該方法生產(chǎn)得到的建筑石膏粉中硫酸鈣純度仍舊不高，性能較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.針對上述工藝中存在的問題，本發(fā)明擬提供一種針對低品質(zhì)的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法。

5.對于品質(zhì)較高的磷礦產(chǎn)生的磷石膏，其二氧化硅雜質(zhì)主要集中在較細(xì)組分，可以采用旋流去除溢流來提高硫酸鈣純度，從而提升建筑石膏品質(zhì)。但是未處理的較低品質(zhì)磷礦產(chǎn)生的磷石膏中，不僅含有較細(xì)的二氧化硅雜質(zhì)，還含有較粗的石英等二氧化硅雜質(zhì)，這樣即使采用旋流去除溢流的方法，底流中的硫酸鈣純度也不會很高。因此，發(fā)明人改變思路，不再考慮提高硫酸鈣純度，而是通過控制合理的粒徑級配來提升建筑石膏品質(zhì)。

6.本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

7.一種磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，包括以下過程：

8.磷石膏漿料經(jīng)旋流器旋流分離得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物過濾得到濾餅，濾餅經(jīng)干燥得到初級石膏粉，初級石膏粉經(jīng)煅燒得到建筑石膏粉。

9.旋流分離收集溢流產(chǎn)物，得到較細(xì)的磷石膏組分，盡管較細(xì)組分里硫酸鈣的純度

不高，但由于其較細(xì)，燒制的建筑石膏強度依然高。

10.進一步地，所述磷石膏漿料按10％～40％固液比配制。

11.進一步地，所述磷石膏漿料采用吸收煅燒爐尾氣后的溶液配制。

12.將收集的煅燒尾氣中的粉塵顆粒返回系統(tǒng)，能夠使得建筑石膏里各個粒級的組分分布更均勻，進一步提高建筑石膏強度。

13.進一步地，所述旋流器規(guī)格為直徑φ1＝75～150mm，底流口直徑φ2＝6～20mm，旋流器運行壓力0.1～0.5mpa。

14.進一步地，所述烘干溫度40～100℃。

15.進一步地，所述煅燒溫度為120～180℃。

16.進一步地，煅燒過程中采用煤或天然氣燃燒熱氣與初級石膏粉直接接觸煅燒。

17.采用煤作為燃料，由于直接接觸燃燒收集的尾氣里含有粉煤灰，和初級石膏混合后，能夠使得煅燒的建筑石膏強度進一步提升。因此，本發(fā)明中優(yōu)選采用煤燃燒熱氣直接接觸煅燒。

18.進一步地，吸收煅燒爐尾氣的溶液為溢流產(chǎn)物過濾所得濾液。通過濾液收集尾氣再次利用，能夠有效減少整個工藝流程中廢氣廢水的產(chǎn)生。

19.本發(fā)明還提供一種采用上述方法制得的建筑石膏粉。

20.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

21.本發(fā)明通過控制合理的粒徑級配，使得通過較低品質(zhì)的磷石膏制備的建筑石膏也具有較高的強度，提高磷石膏的回收利用率。并且本發(fā)明的方法工藝操作簡單，煅燒溫度低，在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢氣廢水。

22.說明書附圖

23.圖1實施例1粒徑級配曲線

24.圖2實施例2粒徑級配曲線

25.圖3實施例3粒徑級配曲線

26.圖4實施例4粒徑級配曲線

27.圖5實施例5粒徑級配曲線

28.圖6對比例1粒徑級配曲線

29.圖7對比例2粒徑級配曲線

30.圖8對比例3粒徑級配曲線

具體實施方式

31.實施例1

32.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液；

33.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

34.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

35.磷石膏漿料按10％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝150mm，底流口直徑φ2＝20mm；旋流器運行壓力＝0.1mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

36.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為5.4mpa，2h抗折強度為2.6mpa，初凝時間3.3min，終凝時間12.2min。

37.實施例2

38.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液

39.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

40.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

41.磷石膏漿料按10％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝75mm，底流口直徑φ2＝8mm；旋流器運行壓力＝0.3mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

42.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為5.9mpa，2h抗折強度為2.9mpa，初凝時間3.9min，終凝時間16.2min。

43.實施例3

44.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液

45.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

46.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用天然氣燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

47.磷石膏漿料按40％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝150mm，底流口直徑φ2＝20mm；旋流器運行壓力＝0.1mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為150℃。

48.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為5.1mpa，2h抗折強度為2.2mpa，初凝時間3.2min，終凝時間11.2min。

49.實施例4

50.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液；

51.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

52.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

53.磷石膏漿料按20％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝75mm，底流口直徑φ2＝6mm；旋流器運行壓力＝0.5mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度100℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

54.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為6.0mpa，2h抗折強度為3.1mpa，初凝時間4.1min，終凝時間19.2min。

55.實施例5

56.(1)將磷石膏和水配置成漿料；

57.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過

濾；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

58.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

59.磷石膏漿料按10％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝150mm，底流口直徑φ2＝20mm；旋流器運行壓力＝0.1mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

60.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為4.2mpa，2h抗折強度為2.1mpa，初凝時間3.1min，終凝時間10.2min。

61.對比例1

62.將磷石膏烘干得到初級石膏粉。將初級石膏粉經(jīng)高溫煅燒得到建筑石膏粉。磷石膏漿料按20％固液比配置；烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

63.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為2.3mpa，2h抗折強度為1.2mpa，初凝時間2.5min，終凝時間9.2min。

64.對比例2

65.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液

66.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將底流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

67.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

68.磷石膏漿料按20％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝75mm，底流口直徑φ2＝6mm；旋流器運行壓力＝0.5mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

69.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為2.7mpa，2h抗折強度為1.8mpa，初凝時間2.3min，終凝時間9.6min。

70.對比例3

71.(1)將磷石膏和吸收液配置成漿料，所需吸收液來自吸收煅燒爐尾氣后的溶液

72.(2)攪拌均勻后經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物進行過濾，過濾濾液去吸收煅燒爐尾氣粉塵；將濾餅進行干燥得到初級石膏粉；

73.(3)將初級石膏粉在煅燒爐中高溫煅燒得到建筑石膏粉，采用煤燃燒熱氣與初級石膏粉接觸直接煅燒。

74.磷石膏漿料按20％固液比配置；旋流器規(guī)格為直徑φ1＝250mm，底流口直徑φ2＝22mm；旋流器運行壓力＝0.09mpa；溢流產(chǎn)物過濾后烘干溫度40℃；初級石膏粉煅燒溫度為180℃。

75.煅燒得到的建筑石膏粉2h抗壓強度為2.9mpa，2h抗折強度為1.8mpa，初凝時間3.1min，終凝時間10.1min。

76.表1各實施例初級石膏組分以及煅燒所得建筑石膏粉性能

[0077] sio2p2o5caoso32h抗壓強度2h抗折強度實施例141.80％0.67％17.27％25.16％5.2mpa2.6mpa實施例249.21％0.82％15.33％21.47％5.9mpa2.9mpa

實施例340.10％0.65％17.07％25.08％5.1mpa2.2mpa實施例441.80％0.67％17.27％25.16％6.0mpa3.1mpa實施例541.60％0.68％17.22％25.13％4.2mpa2.1mpa對比例125.27％0.72％23.96％32.88％2.3mpa1.2mpa對比例218.71％0.66％26.70％39.40％2.7mpa1.8mpa對比例325.39％0.61％27.55％36.33％2.9mpa1.8mpa

[0078]

從表1以及圖1-5可以看出，盡管實施例1-5其中的雜質(zhì)硅含量較高，但本發(fā)明通過控制合理粒徑級配，粒徑集中分布在較小的2-50um范圍，且粒徑含量分布規(guī)律，因而使得煅燒制得的建筑石膏2h抗壓強度以及2h抗折強度較對比例更高。其中，圖1-4的粒徑分布圖更均勻，說明各個細(xì)粒級的搭配比較均勻，實施例5的峰更突出，說明各個細(xì)粒級的組分分布不均勻，中間粒級過多，導(dǎo)致強度更低。原因在于實施例5直接使用水混合磷石膏，沒有加入吸收煅燒爐尾氣粉塵的濾液，使得建筑石膏粉里沒有粉煤灰以及其他煅燒粉塵顆粒，因而粒徑分布不夠均勻。

[0079]

對比例1按照常規(guī)方法直接將磷石膏烘干得到初級石膏粉，然后經(jīng)高溫煅燒得到建筑石膏粉，對比例2使用本發(fā)明的方法，但收集旋流分離的底流產(chǎn)物過濾干燥得初級石膏粉；對比例3使用本發(fā)明的方法，但采用的是不同規(guī)格的旋流器；三者的硅雜質(zhì)均含量更少，但其強度均不如實施例，從圖6-8可以看出，原因在于其沒有合理的粒徑級配，粒徑含量分布無規(guī)律，且大粒徑組分較多，因而雜質(zhì)含量稍高，就會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。技術(shù)特征：

1.一種磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，包括以下過程：磷石膏漿料經(jīng)旋流器旋流分離得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物過濾得到濾餅，經(jīng)干燥、煅燒得到建筑石膏粉。2.如權(quán)利要求1所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，所述磷石膏漿料按10％～40％固液比配制。3.如權(quán)利要求2所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，所述磷石膏漿料采用吸收煅燒爐尾氣后的溶液配制。4.如權(quán)利要求1所述的磷石膏制備建筑石膏粉的方法，其特征在于，所述旋流器規(guī)格為直徑φ1＝75～150mm，底流口直徑φ2＝6～20mm，旋流器運行壓力為0.1～0.5mpa。5.如權(quán)利要求1所述的磷石膏制備建筑石膏粉的方法，其特征在于，所述干燥溫度為40～100℃。6.如權(quán)利要求1所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，所述煅燒溫度為120～180℃。7.如權(quán)利要求1所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，煅燒過程中采用煤或天然氣燃燒熱氣直接接觸煅燒。8.如權(quán)利要求7所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，煅燒過程中采用煤燃燒熱氣直接接觸煅燒。9.如權(quán)利要求3所述的磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，其特征在于，吸收煅燒爐尾氣的溶液為溢流產(chǎn)物過濾所得濾液。10.一種建筑石膏粉，其特征在于，它采用如權(quán)利要求1-9任一項所述方法制得。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的方法，包括以下過程：磷石膏漿料經(jīng)旋流器旋流分離，得到溢流產(chǎn)物和底流產(chǎn)物；將溢流產(chǎn)物過濾得到濾餅，經(jīng)干燥、煅燒得到建筑石膏粉。本發(fā)明通過控制合理的粒徑級配，使得通過較低品質(zhì)的磷石膏制備的建筑石膏也具有較高的強度，能夠提高磷石膏的回收利用率。并且本發(fā)明的方法工藝操作簡單，煅燒溫度低，在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢氣廢水。生廢氣廢水。生廢氣廢水。

技術(shù)研發(fā)人員：雷婷 岳海榮 陳浩 馬培根 李春霖 何建超

受保護的技術(shù)使用者：新希望化工投資有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.07

技術(shù)公布日：2022/2/11