钛白粉生产中副产含亚铁石膏的综合利用方法技术

本发明专利技术涉及钛自粉生产中含亚铁石膏的综合利用方法。它包括含亚铁石膏的空气氧化，石膏酸碱性的调整，石膏的干燥方法（采用自然干燥法、风干法或烘干法）和成型方法（自然干燥成型法或挤压成型法）及在水泥中作为缓凝剂代替天然石膏的添加量选择、对水泥成品的质量影响研究等。合适的添加量使水泥质量达到或超过ＧＢ１７５－１９９９国家标准。本发明专利技术解决了钛白粉生产中大量副产含亚铁石膏长期存放积累所产生的系列难题，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

钛白粉生产中全国每年副产数百万吨的含亚铁石膏，生产厂家把这些含亚铁石膏在地面上堆积存放，年复一年，长久没有得到应用，其存放量越来越多，堆积如山。以焦作市化工总厂为例，现钛白粉年产量5万吨，年副产含亚铁石膏60万吨以上，过去累积存放量也相当可观。这不单占用了大量土地，而且对地下水和周围环境产生了严重污染，同时也成为制约相关钛白粉生产企业发展的重大难题。随着中国经济的快速发展，对资源的需求量急剧加大，部分一次性资源的过度开采应用，已经产生了资源危机，严重影响了国家的可持续发展。全国只有部分地区有天然石膏，其储量随着建材行业的快速发展急剧降低，仅水泥缓凝剂一项，河南省年产水泥量约5000万吨，石膏作为缓凝剂需要添加水泥量的5％，年石膏需求量，约250万吨。河南省为缺石膏大省，所需石膏主要从山西、湖北等省运回。若把钛白粉副产含亚铁石膏应用，将产生巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
技术介绍
钛白粉在生产过程中，大量副产含硫酸亚铁的稀硫酸(称钛白废酸)，这些废酸用石灰中和后形成含亚铁石膏，压滤后堆放。作为水泥缓凝剂的天然石膏，主要技术指标为SO3含量。由于钛白粉副产石膏主成份为含亚铁石膏，若把亚铁转化为氧化铁，氧化铁是水泥必须加入的添加剂。作为水泥产品，需要综合考核水泥3天强度、28天强度、90天强度，缓凝效果及对金属有腐蚀性的元素(如氯离子)是否超标等。通过元素分析及系列的应用试验，效果优良。处理后的含铁石膏部分或全部代替天然石膏，在硅酸盐水泥、普通硅酸水泥等水泥中应用。在3天强度、28天强度、90天强度、缓凝效果等方面均达到或超过水泥国标GB175-1999。
技术实现思路
1、含亚铁石膏的氧化石膏中含有一定量的硫酸亚铁，加入水泥中会和水泥熟料中的活性成份发生反应，影响水泥质量，若把其氧化为硫酸铁，在中性或碱性介质中进一步转化为氢氧化铁，在后续的脱水工艺中转化为氧化铁。氧化铁是水泥中必须加入的主要添加剂，其量为4％左右，因此亚铁转化为可利用的资源。本专利技术采用空气氧化法，即利用空气中的氧气充分与含亚铁石膏接触使亚铁得到氧化。2、石膏酸碱性的调整钛白粉生产中大量副产钛白废酸，用石灰中和废酸转化为含亚铁石膏，因此可在该工段控制石膏加入量，使副产石膏成为中性或弱碱性。若有游离硫酸存在，将和熟料中的活性氧化物作用影响水泥产品质量和稳定性。3、石膏的干燥和成型石膏是在水泥生产中最后加入熟料中研磨的，研磨后即为水泥成品。因此石膏中的水份含量必须降低至5％以内。本专利技术采用自然干燥法、风干法或烘干法。为了便于投料和防止物料在加料口堵塞，可以采用挤压法把石膏挤压成球型、方型、空心型等形状。4、水泥中添加量及对水泥质量的影响；通过对含亚铁石膏的上述处理，作为水泥缓凝剂部分或全部代替天然石膏，其水泥成品的3天强度、28天强度、90天强度，缓凝效果等均达到或超过GB175-1999国家标准。权利要求1.，其特征在于通过对含亚铁石膏的空气氧化、酸碱度调整、干燥和成型等处理，使其在水泥中作为缓凝剂代替天然石膏进行应用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是对含亚铁石膏的氧化采用空气氧化法，使其中的亚铁转化为氧化铁。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是副产石膏酸碱度的调整采用石灰中和法，调节至用纯水浸泡石膏后的液体PH值呈中性或弱碱性。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是副产石膏的干燥方法可采用自然干燥法、风干法或烘干法。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是副产石膏的成型方法可采用自然结块成型法(不定型)或通过挤压成型法(可形成球型、空心型、方型等)。6.根据权利要求1所述的方法，其特征是通过上述方法得到的副产石膏，可以作为水泥缓凝剂部分或全部代替天然石膏，可以单独使用，也可以与天然石膏或其它副产石膏(如氟石膏或磷石膏等)混合使用，水泥质量达到或超过GB175-1999国家标准。全文摘要本专利技术涉及钛自粉生产中含亚铁石膏的综合利用方法。它包括含亚铁石膏的空气氧化，石膏酸碱性的调整，石膏的干燥方法(采用自然干燥法、风干法或烘干法)和成型方法(自然干燥成型法或挤压成型法)及在水泥中作为缓凝剂代替天然石膏的添加量选择、对水泥成品的质量影响研究等。合适的添加量使水泥质量达到或超过GB175－1999国家标准。本专利技术解决了钛白粉生产中大量副产含亚铁石膏长期存放积累所产生的系列难题，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。文档编号C04B22/06GK1587174SQ200410060538公开日2005年3月2日 申请日期2004年9月24日 优先权日2004年9月24日专利技术者刘长春 申请人:刘长春本文档来自技高网...

【技术保护点】
钛白粉生产中副产含亚铁石膏的综合利用方法，其特征在于通过对含亚铁石膏的空气氧化、酸碱度调整、干燥和成型等处理，使其在水泥中作为缓凝剂代替天然石膏进行应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长春，
申请(专利权)人：刘长春，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]