一种改性磷石膏生产建筑石膏的方法技术

本发明专利技术涉及一种改性磷石膏生产建筑石膏的方法，属于磷化工制备技术领域。原料磷石膏，电石渣经破碎后与改性剂Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和稀土金属按重量比为７６～８８∶５～１５∶３～１０∶０．５～１．５比例配料，制粒，在无水洗煅烧工艺中煅烧改性，控制温度为１５０～３００℃，煅烧时间２０～３０ｍｉｎ后出窑，得到改性磷石膏，产品的性能达到及符合《建材石膏》ＧＢ９７７６－８８优等品要求。同时改性全程处理时间短，能耗低，磷石膏资源得到了合理的利用，对于解决磷石膏堆存所带来的占用土地及污染环境等问题具有重要意义。

Process for producing building gypsum by modified phosphogypsum

The invention relates to a method for producing a building gypsum by modified phosphogypsum, belonging to the technical field of phosphorus chemical preparation. The raw material of phosphogypsum, carbide slag after crushing and modifier Al: 2 O: 3 and rare earth metal in the weight ratio of 76 to 88: 5 to 15: 3 to 10: 0.5 to 1.5 proportion, granulation, in anhydrous washing calcining process in the calcination modification, temperature control 150 to 300 DEG C, calcination time 20 ~ 30min after the kiln, modified phosphogypsum, and comply with the \building materials\ to gypsum GB9776 88 excellent product performance requirements. At the same time, the modification process of short treatment time, low energy consumption, phosphogypsum resources reasonable use, is of great significance to solve the phosphogypsum stacking caused by land use and environmental pollution problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于磷化工行业制 备
二
技术介绍
磷复肥是保障国家粮食安全的重要基础，磷石膏则是磷复肥生产的必然产物，全世界磷石膏的排放量超过2.8亿t，我国每年磷石膏的排放量超过2200万t,但 磷石膏的利用率未超过10%，磷石膏的处理处置及综合利用已成为一个世界性的难题。磷石膏的堆放不仅占用大量土地，污染环境，而且还给生产企业带来很大的经济负担，磷石 膏能否综合利用已成为制约磷复肥行业实现可持续发展的关键因素之一，也是保证我国粮 食安全的重要因素。其中磷石膏一个最主要的利用方向是改性磷石膏代替天然石膏，广泛用于生产水泥缓 凝剂、粉刷石膏、刮墙腻子、石膏砂浆、石膏砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏条板、 装饰石膏板及其它石膏建材制品等。但由于磷石膏中含有一定量的磷酸、有机磷、无机磷、 氟等杂质，直接采用传统的制取石膏粉的方法即水洗法，虽能制取合格的石膏粉，但会产 生大量的污水，严重影响了磷石膏的利用，并对环境造成了严重的威胁，甚至会影响当地的水资源。我国利用改性磷石膏代替天然石膏的利用率还不到2%。采用无水洗加煅烧工艺，既可消除磷石膏的二次污染、降低能耗，又有利于节约资源、 保护环境，还可以生产出高质量的改性磷石膏产品。无水石膏经活性材料激发与改性，其 强度与耐水性大大优于建筑石膏，国外大量采用无水石膏，P-半水石膏胶凝材料，以改善 建筑石膏性能。无水煅烧使磷石膏中共晶磷转化为惰性的焦磷酸钙，同时有机物挥发，可 消除共晶磷、有机物的有害影响。将磷石膏煅烧成无水石膏，同时除去有机物与共晶磷， 在其活性激发基础上，用无机活性材料改性，是磷石膏资源化新途径。在公开号为CN 1394823A中公开了一种利用磷肥厂废渣磷石膏，同时加以其它废渣、 废液为添加剂生产水泥、水泥缓凝剂和水泥增强剂的改性磷石膏及其制备。其主要重量组 成为添加剂(硫酸铝渣、明矾石、草木灰、膨润土、矿渣、地开石、造纸厂及碱厂的废 液废渣、白泥和海泡石当中的两种或者几种)10~30%、磷石膏70~90%。将重理比70 90% 磷石膏和10~30%添加剂混合，堆放在一定温度下中制得改性磷石膏，如果将30 10(TC闷 热处理8~48小时的改性磷石膏成型经烘干后成灰水泥缓凝剂，如果将闷热8~48小时的改 性磷石膏经600~卯0卩高温煅烧，即可成水泥增强剂。解决磷石膏废渣、废液的污染问题。在公开号为CN 1872765A中公开了一种利用磷石膏生产建筑石膏粉的方法。其工艺过 程为将磷石膏废渣预均堆场后送入连续式高效煅烧窑中煅烧，出窑，在自然条件下陈化 7~15天后磨成100~200目粉即成，上述煅烧窑温度控制在130~300'C。该专利技术采用独特的 煅烧工艺方法，将杂质成分复杂的磷石膏废渣，处理成广泛应用于建筑的高性能石膏制品， 该方法摆脱了传统工艺中将磷石膏水洗后利用的老路子，避免了环境与水的二次污染，节 约水资源，且能够生产出符合国家标准的石膏粉。在公开号为CN 1389421A中公开了一种改质磷石膏砖及作水泥缓凝剂的应用。本改 质磷石膏砖含80~95%磷石膏，2一5%增强剂，3 10wtM改质剂组分，各组分量之和100wt% 的混合物，经成型、自然干燥制成，该改质磷石膏砖含水量<10^%, S03>35wt%, pH>7， P2O5<0.1wt%。本改质磷石膏砖作为水泥生产的缓凝剂。其使用性能完全达到水泥生产的要 求，可降低水泥生产的成本，并提高水泥性能。在这些磷石膏的利用过程中，煅烧时间较长，煅烧温度较高，能耗高，对磷石膏的改 性没有起到很好的效果，不能够大规模的进行利用。寻找一种高效改性磷石膏的活性材料 和方法是无水洗煅烧改性磷石膏生产建筑石膏利用过程中的一个关键技术。如果可以找到 一种高效改性磷石膏的活性材料和方法，则有望解决整个磷化工行业磷石膏堆积如山，污 染环境的问题。经研究发现如果用电石渣、A1203和稀土金属配合后改性磷石膏可以大大提高改性磷石膏的性能，节约能耗，使磷石膏得到更好的处置与大规模的利用。 三、
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，原料磷石膏，电石渣经破 碎后与改性剂A1203和稀土金属制粒，在无水洗煅烧工艺中煅烧改性，使磷石膏的性能改 善，同时使改性全程处理时间缩短能耗降低，产品的性能达到及符合《建材石膏》GB9776-88 优等品要求。本专利技术按以下步骤完成1、 将原料磷石膏，电石渣以及改性剂Al2O3和稀土金属分别在95'C 100'C下烘干至水 分质量百分含量小于8%，时间为1.5~2小时；所述原料磷石膏的主要化学成分质量百分比为CaO 26~37%， S02 39~51%, FezC^ 0.08~3.31%， A1203 0.08~2.65%， P205 0.47~1.28%， F 0.05~0.26o/o， Si02 8.20~15.38%，总量 100%;所述电石渣的主要化学成分质量百分比为Ca(OH)2 25.0-52.0%, CaC03 0.21~5.12%, 总鈣12.33~32.32%， 水分35.12~60.60%， MgO 0.10~0.50%， Fe203 0.01~0.10% , A1203 0.20~1.80%，总量100%;所述改性剂A1203是A1203含量》99.9wt。/。的粉未状Y -A1203，稀 土金属是稀土金属含量》99.9wty。的粉未状产品；2、 将干燥过的磷石膏、电石渣分别磨细至粒度《76um占90。/。以上，得到磷石膏粉料 与电石渣粉料3、 将粉料磷石膏、电石渣、八1203和稀土金属按重量比为76~88: 5~15: 3~10: 0.5-1.5 比例配合，连续搅拌10~15分钟，得到均匀混合的粉状物料，将得到的粉状物料加热至 150~200",制成粒度为4~5mm的颗粒物料；4、 将上述得到的颗粒物料送入煅烧窑中煅烧，煅烧窑温度控制在150 300'C,煅烧时 间控制在20~30min后出窑，得到改性磷石膏，进行产品的性能检测，符合《建材石膏》 GB9776-88优等品要求。与公知技术相比本专利技术的主要优点有(1) 在无水洗煅烧工艺的基础上加入八1203和稀土金属作为改性剂，由于Al203和稀土金 属的强活性，降低了煅烧温度，提高了改性磷石膏性能；(2) 该工艺不对原料做预处理，适合于各种石膏类产品，摆脱了传统工艺中水洗或陈化后 利用的老路子，避免了二次污染；(3) 该工艺利用磷石膏自身CaS04.2H20含量较高的特点，将其作为石膏资源进行再利用， 生产水泥缓凝剂、石膏砖等建材产品，市场容量巨大，对于解决磷石膏堆存所带来的占用 土地及污染环境等问题具有实际的意义；(4)使磷石膏资源得到了合理的利用，从循环经济和可持续发展角度来看，它将为社会带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。 四具体实施方式实施例1:磷石膏主要化学成分质量百分比为CaO 35.36%, S02 47.12%， Fe203 3.01%, A1203 2.05%， P205 1.20%， F 0.06%， Si02 11.20%;电石渣的主要化学成分 质量百分比为Ca(OH)2 45.27%， CaC03 0.5%,总钙15°/。，水分37.60%， MgO 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性磷石膏生产建筑石膏的方法，其特征在于：其按以下步骤完成，１）、将原料磷石膏，电石渣以及改性剂Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和稀土金属分别在９５℃～１００℃下烘干至水分质量百分含量小于８％；２）、将干燥过的磷石膏、电石渣分别磨 细至粒度≤７６μｍ占９０％以上，得到磷石膏粉料与电石渣粉料；３）、将粉料磷石膏、电石渣及改性剂Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和稀土金属按重量比为７６～８８∶５～１５∶３～１０∶０．５～１．５比例配合，连续搅拌１０～１５分钟，得到均匀混合的粉 状物料，将得到的粉状物料加热至１５０～２００℃，制成粒度为４～５ｍｍ的颗粒物料；４）、将上述得到的颗粒物料送入煅烧窑中煅烧，煅烧窑温度控制在１５０～３００℃，煅烧时间控制在２０～３０ｍｉｎ后出窑，得到符合《建材石膏》ＧＢ９７７６－８ ８优等品要求的改性磷石膏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马林转，宁平，卿山，杨月红，杨敏，刘天成，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]