一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法技术

本发明专利技术提供一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法，将新鲜磷石膏、电石渣分别通过加料斗，计量皮带机剂量后送到1

Method for producing cement retarder by using fresh phosphogypsum

The present invention provides a method for producing cement retarder by using fresh phosphogypsum, and the fresh phosphogypsum and carbide slag are respectively sent to 1 after dosing the belt machine through a feeding hopper

【技术实现步骤摘要】
一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法
本专利技术提供一种新鲜磷石膏改性后再利用的配方及在水泥缓凝剂上的处理方法。
技术介绍
磷石膏是磷复肥行业磷矿石与硫酸反应生产硫酸后的副产品，其主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，含有微量磷、氟等杂质。目前磷石膏的综合利用仍然是世界性的难题，世界磷石膏年排放量达3亿吨，我国也超过6000万吨，而且这个数字还在每年以15％速度增长。现大部分都采用堆存的方式进行处理。国家发改委在“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物料综合利用实施方案的通知中明确要求2015年工业副产石膏利用率要达到50％(其中磷石膏要达30％)。理论上磷石膏通过处理后是可代替天然石膏的，而且用途极为广泛，主要用在以下几个领域：①磷石膏作水泥缓凝剂；②磷石膏作新型建筑材料；③利用磷石膏制硫酸联产水泥；④磷石膏用于矿山充填；⑤磷石膏用于地基加固。但由于磷石膏中含有微量磷、氟及其它多种杂质，制约了磷石膏的综合利用，必须对磷石膏进行改性处理后磷石膏的综合利用才能得到推广。因此对磷石膏的改性处理是磷石膏综合利用的关键。国内外对磷石膏改性的方法很多，普遍的作法是将磷石膏进行洗涤，在洗涤的过程中加适量的生石灰，使磷石膏中易溶性的磷、氟等杂质固化为非溶性的物质。但随着国家对环境保护的要求越来越高，生石灰的开采量也呈逐年下降趋势，导致市场上生石灰的价格不断上扬，间接引起磷石膏改性的成本上涨。
技术实现思路
本技术是以氯碱行业生产中的副产品电石渣和碱渣作为磷石膏的改性剂对磷石膏进行改性处理，同样可达到对磷石膏进行改性的目的，但成本却比以生石灰作磷石膏改性剂有大幅下降。电石渣主要成分为氢氧化钙Ca(OH)2，OH-可中和磷石膏中的H+离子，Ca2+与磷石膏中的可溶性PO43-结合，成为不可溶的化合物。所述的工业碱渣来自本集团下属烧碱生产企业的废弃物，主要成分为氢氧化钠，具有强腐蚀性的强碱，一般为片状或块状形态，易溶于水并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)、密度2.130g/cm3，熔点318.4℃，沸点1390℃。在改性剂中与Ca(OH)2性能基本一致。通过试验，工艺改进后，产品以水泥缓凝剂加入到水泥熟料中一起球磨后得到的水泥制品的初期强度比原工艺增强。原工艺是将新鲜磷石膏、电石渣、碱渣共混，在烘干、破碎之前一次性加入添加剂(电石渣、碱渣)，添加剂(电石渣、碱渣)在与磷石膏混合的过程中进行了反应。但根据磷石膏的特性，磷石膏的晶格内还含有磷离子，这部分有害物质未被固化为稳定的磷酸盐物质，对产品质量特别是添加到水泥熟料中后，对水泥早期强度会有一定影响。改进后工艺：磷石膏在烘干过程中，因烘干机内装有破碎链轮，将磷石膏的晶格破碎，晶格内磷离子被释放出来，与后期加入的碱渣进一步反应，使反应更彻底，作为水泥缓凝剂效果更好。其反应原理为：易溶水的F-、PO43-与Ca2+反应生产难溶于水的Ca3(PO4)2、F2Ca；H+与OH-结合成H2O。具体步骤如下：步骤一：新鲜磷石膏、电石渣分别通过加料斗，计量皮带机剂量后分别送到1#原料皮带机、2#原料皮带机进入回转干燥窑进口；步骤二：新鲜磷石膏、电石渣的混合物在回转干燥窑内与来自热风炉的热空气充分混合，交换热量，将物料的水份烘干，物料出口温度50℃-55℃；步骤三：从回转干燥窑出来的物料经出料皮带机冷却至室温后，与经计量的碱渣通过皮带机送到卧式搅拌机内充分混合，再通过成品皮带机送成品仓库堆存，即可得到水泥缓凝剂。原料中，新鲜磷石膏的含水率为20-28％；电石渣的含水率为18-25％；碱渣的含水率为10-18％。新鲜磷石膏：电石渣：碱渣的质量比为85-95：1-5：1-5。步骤一中回转干燥窑内通入热空气，热空气进口的温度控制为200-250℃；新鲜磷石膏、电石渣、碱渣的混合物经热风干燥后湿度控制为8％-10％。本专利的优点1.主要是变废为宝，对工业副产品进行综合利用，同时降低磷石膏改性的成本，可以说是一举两得。目前市场上生石灰的价格已达到300元/吨，而电石渣仅50元/吨、碱渣更便宜。根据试验结果，两种改性剂在对磷石膏进行改性处理时，添加的比例相当，但添加电石渣和碱渣的磷石膏成本更低。2.解决了传统磷石膏做水泥缓凝剂需先进行陈化处理的问题。石膏陈化过程中需占用场地，同时为防止石膏中渗滤液渗出后污染地下水，需对场地进行防渗处理，收集后的渗滤液呈酸性，还需进行中和处理。这些都增加了磷石膏生产水泥缓凝剂的生产成本，经测算，磷石膏陈化处理费每吨约11.2元。3.解决了磷石膏做缓凝球需对磷石膏进行水洗的问题，因磷石膏中含有磷、氟等有害成分，因此传统的方式是在加工前，用水洗的方式进行净化处理，产生大量的工艺废水，1吨水泥缓凝剂需消耗一次水100公斤。附图说明图1为传统工艺流程图。图2为本专利技术的工艺流程。具体实施方式实施例1步骤一：新鲜磷石膏(含水25％)、电石渣(含水20％)分别通过加料斗，计量皮带机剂量后送到1#原料皮带机、2#原料皮带机进入回转干燥窑进口；步骤二：新鲜磷石膏、电石渣的混合物在回转干燥窑内与来自热风炉的热空气充分混合(干燥窑进口热空气温度230℃)，交换热量，将物料的水份烘干(物料水分由25％降到8％)，物料出口温度50℃；步骤三：从回转干燥窑出来的物料经出料皮带机冷却至室温后，与经计量的碱渣(含水15％)通过皮带机送到卧式搅拌机内充分混合，再通过成品皮带机送成品仓库堆存，即可得到水泥缓凝剂。上述中新鲜磷石膏：电石渣：碱渣＝920kg：50kg：30kg。采用该技术生产的粉状水泥缓凝剂已在安徽盘固水泥集团、葛洲坝水泥厂等水泥生产装置上进行应用，水泥缓凝剂在水泥熟料中的添加比例为3％，实践证明其效果完全可替代天然石膏生产的水泥缓凝剂，部分指标甚至超过该公司过去使用的其它厂家水泥缓凝剂的指标。改造前后对于常规水泥的性能指标对比(一)注：水泥熟料采用安徽盘锦水泥有限公司普通硅酸盐水泥(PO42.5)改造前后对于常规水泥的性能指标对比(二)注：水泥熟料采用当阳葛洲坝水泥有限公司普通硅酸盐水泥(PO42.5)实施例2步骤一：新鲜磷石膏(含水22％)、电石渣(含水24％)分别通过加料斗，计量皮带机剂量后送到1#原料皮带机、2#原料皮带机进入回转干燥窑进口；步骤二：新鲜磷石膏、电石渣的混合物在回转干燥窑内与来自热风炉的热空气充分混合(干燥窑进口热空气温度250℃)，交换热量，将物料的水份烘干(物料水分由25％降到8％-10％)，物料出口温度50℃-55℃；步骤三：从回转干燥窑出来的物料经出料皮带机冷却至室温后，与经计量的碱渣(含水20％)通过皮带机送到卧式搅拌机内充分混合，再通过成品皮带机送成品仓库堆存，即可得到水泥缓凝剂。上述中，新鲜磷石膏：电石渣：碱渣＝930kg：30kg：40kg。采用该技术生产的粉状水泥缓凝剂已在安徽盘固水泥集团、葛洲坝水泥厂等水泥生产装置上进行应用，水泥缓凝剂在水泥熟料中的添加比例为4％-5％，实践证明其效果完全可替代天然石膏生产的水泥缓凝剂，部分指标甚至超过该公司过去使用的其它厂家水泥缓凝剂的指标。水泥缓凝剂主要技术指标添加本产品后相对于常规水泥的性能对比指标注：水泥熟料采用安徽盘锦水泥有限公司普通硅酸盐水泥(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：新鲜磷石膏、电石渣分别通过加料斗，计量皮带机剂量后分别送到1

【技术特征摘要】
1.一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：新鲜磷石膏、电石渣分别通过加料斗，计量皮带机剂量后分别送到1#原料皮带机、2#原料皮带机进入回转干燥窑进口；步骤二：新鲜磷石膏、电石渣的混合物在回转干燥窑内与来自热风炉的热空气充分混合，交换热量，将物料的水份烘干，物料出口温度50℃-55℃；步骤三：从回转干燥窑出来的物料经出料皮带机冷却至室温后，与经计量的碱渣通过皮带机送到卧式搅拌机内充分混合，再通过成品皮带机送成品仓库堆存，即可得到水泥缓凝剂。2.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，汪小平，徐安玉，
申请(专利权)人：湖北宜化集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42