一种磷石膏固废物再生节能绿色环保材料凝结剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于磷石膏固废物再生利用技术领域，具体的说是一种磷石膏固废物再生节能绿色环保材料凝结剂及其制备方法，该制备方法采用的粉料冷却机包括筒形的本体；本体下方连通有下料管，下料管一侧通过进风管连通有鼓风机；本体上部两侧设有进料斗，进料斗通过下料孔与本体内部连通；本体顶部设有出风管，出风管与回转炉的进气管连通；本发明专利技术通过出风管与回转炉的进气管连通，回转炉内由于热对流作用不断从进气管抽取本体内的空气，进而增加本体内常温空气的流通效率，从而降低鼓风机的鼓风量，节约鼓风机的耗电，增加粉料冷却机的冷却效率。

A coagulant for phosphogypsum solid waste recycling, energy saving and environmental protection material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏固废物再生节能绿色环保材料凝结剂及其制备方法
本专利技术属于磷石膏固废物再生利用
，具体的说是一种磷石膏固废物再生节能绿色环保材料凝结剂及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品，其主要成分为CaSO4·2H2O是磷化工企业中排放量最大的固体废弃物，据不完全统计，我国在每生产一吨磷酸将直接产生5吨左右的磷石膏废弃物。当前，大量磷石膏废弃物的废弃已造成严重的生态危害，故对此磷石膏的资源化利用与处置问题已迫在眉睫，本技术的专利技术旨在通过高温物化并碱性激发技术的处理，将磷石膏等固废物形成满足国家标准要求的绿色环保、建筑节能的建筑新型材料的凝结剂，实施磷石膏废弃物绿色循环再生利用。目前在我国，对于磷石膏的处理多数采用经过露天堆放和倾入大海两种方式进行处理，与本专利技术对比存在以下强烈缺点：一简单堆放处理或填埋；二采用资源化处理技术或产品单一，实施成本过高；三采用资源化处理技术形成产品后，仍需配套建筑资源来形成产品推广利用。而现有的磷石膏在处理时，因磷石膏中含有的可溶性磷、有机物等杂质造成资源化使用和推广在不同程度上的受阻，而影响产品的大量推广工作；同时由湿法磷酸生产过程导致了放射性元素镭(Ra)铀(U)针(Th)的分离和高等磷石膏的有害物质随磷石膏的含水而沥出，造成新型石膏产品的利用价值单一。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种磷石膏固废物再生节能环保新型墙体材料凝结剂及其制备方法，本专利技术主要用于解决现有的磷石膏在处理时，难以实现石膏产品的气硬性或半气硬性材质的固有属性；进而导致处理后的建筑材料难以满足绿色发展墙体材质的轻质环保节能高效优质的使用要求，导致建筑材料难以达到高效的利用价值。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种再生绿色节能环保新型材料凝结剂，由以下比重原料制成：磷石膏40～70％；石灰石15～20％；矿渣5～10％；膨润土3～5％；碱性激发剂1～3％；上述成分通过再生绿色节能环保新型材料凝结剂的制备方法制成。一种再生绿色节能环保新型材料凝结剂的制备方法，该制备方法适用于制备上述凝结剂，包括以下步骤：S1、将石灰石进行破碎得到石灰石粉末，同时将磷石膏初步除杂脱水后得到磷石膏粉末；S2、将S1中得到的石灰石粉末和磷石膏粉末按照相应比例投入回转炉中进行煅烧，煅烧温度1000～1100℃，煅烧时间为3-4h，之后得到粉末A；S3、将S2中得到的粉末A投入粉料冷却机中进行冷却，冷却时间20-25min，使得粉末A温度低于50℃；S4、将S3中冷却后的粉末A与相应比例的矿渣、膨润土和碱性激发剂放入混合机构中进行混合，得到粉末B；S5、将S4中得到的粉末B放入球磨机中进行研磨，研磨时间1-1.5h；即得到凝结剂；上述粉料冷却机包括筒形的本体；所述本体下方连通有下料管，下料管一侧通过进风管连通有鼓风机；所述本体上部两侧设有进料斗，进料斗通过下料孔与本体内部连通；所述进料斗顶部铰接有密封盖；所述本体顶部设有出风管，出风管与回转炉的进气管连通，通过回转炉的热对流减少鼓风机的耗能，降低粉料冷却机的冷却成本，增加粉料冷却机的冷却效率；使用时，将煅烧好的磷石膏和生石灰粉末放入进料斗中之后，粉末从下料孔流入本体内，同时启动鼓风机，鼓风机吹出的高速常温气流经进风管吹入下料管，进而吹入本体内部，吹入本体的高速气流与高温的粉末相遇后，不断吹动高温的粉末，使得粉末悬浮在本体内部并通过常温气流进行冷却，增大了粉末的冷却速度，同时由于出风管与回转炉的进气管连通，回转炉内由于热对流作用不断从进气管抽取本体内的空气，进而增加本体内常温空气的流通效率，从而降低鼓风机的鼓风量，节约鼓风机的耗电，增加粉料冷却机的冷却效率。优选的，所述本体直径大于进风管直径，本体与进风管之间通过锥形缩口连通；所述锥形缩口纵截面为弧形过渡，通过弧形过渡的锥形缩口减少本体内的涡流，进一步增加粉料冷却机的冷却效率；由于锥形缩口纵截面为弧形过渡，使得下料管中喷出的高速气流在通过锥形缩口时均匀分散并向上吹出，降低锥形缩口处的涡流，进而减小气流动能的损耗，进一步增加气流对粉料的吹动效率，增加粉料在本体内的悬浮时间，进而增加粉料的冷却效率，同时锥形缩口分别与下料管和本体的弧形过渡，可以有效减小本体内的死角，进而减少粉料在杯体内的沉积，保证粉料充分悬浮和冷却，进一步增加粉料冷却机的冷却效率。优选的，所述锥形缩口侧壁内设有风道，风道底部延伸至下料管上部后与下料管连通；所述下料管内位于风道底部出口上方的位置设有漏斗形的分流环；所述进风管位于风道下方；所述风道位于锥形缩口的一端通过一组均匀布置的竖孔与本体内部连通；通过竖孔向上喷出气流，进一步减小本体内的涡流，提高粉料的悬浮和冷却效率，进而进一步增加粉料冷却机的冷却效率；通过分流环将一部分进风管中吹出的高速气流引入风道中，进而经竖孔喷出，进一步增加气流在本体中向上流动的效率，减少由于锥形缩口内径变化引起的涡流，进而进一步提高高速气流对粉料吹动效率，增加粉料在本体内的悬浮时间，进一步增加粉料冷却机的冷却效率。优选的，所述竖孔靠近本体内部的一端外周设有弹性的环形囊，环形囊用于增加粉料颗粒的反弹，增加粉料颗粒的破碎和冷却，进而进一步增加粉料冷却机的冷却效率；当粉料中含有直径较大的颗粒时，由于这些颗粒重量较大，下落速度较快，当这些颗粒下落并撞击在环形囊上之后，环形囊变形后恢复原状时将颗粒弹起，配合竖孔内的气流，增加颗粒的反弹速度，进而增加颗粒在本体内的悬浮时间，同时增加颗粒的碰撞概率，使得部分颗粒碰撞后破裂，进而进一步增加粉料冷却机的冷却效率。优选的，所述竖孔外周圆周均布一组辅助孔，辅助孔与风道连通，辅助孔顶部铰接有孔盖；所述环形囊外周与锥形缩口固连，环形囊下方的锥形缩口内开设有空腔，空腔与辅助孔连通；所述空腔中设有L形杆，L形杆中部与空腔内壁铰接；所述L形杆靠近孔盖的一端设有磁铁，L形杆转动后顶开孔盖；所述L形杆远离孔盖的一端延伸至环形囊下方并与环形囊固连；通过粉料颗粒撞击环形囊后打开孔盖，增加粉料颗粒的回弹速度，进一步增加粉料冷却机的冷却效率；当直径较大的颗粒撞击环形囊时，由于环形囊外周与锥形缩口固连，使得环形囊向下变形并挤压L形杆，L形杆转动后顶开孔盖，进而使得辅助孔中喷出气流，增加颗粒周围空气的流速，使得竖孔喷出的气流，配合环绕竖孔的辅助孔喷出的气流，加上环形囊的反弹，进一步增加颗粒的反弹速度，进而进一步增加粉料冷却机的冷却效率；当环形囊恢复原状时，带动L形杆转动，进而带动磁铁吸引孔盖关闭，保证其他环形囊受到撞击时，环形囊附近的辅助孔喷出足够的气流，进而增加气流的利用效率，进一步增加粉料冷却机的冷却效率。优选的，所述辅助孔顶部向靠近竖孔中心的方向倾斜，倾斜的辅助孔进一步增加气流对粉料颗粒的冲击力，进而进一步增加粉料冷却机的冷却效率；由于辅助孔顶部向靠近竖孔中心的方向倾斜，使得辅助孔喷出的气流汇聚，进一步增加粉料颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生绿色节能环保新型材料凝结剂，其特征在于：由以下比重原料制成：/n磷石膏40～70％；/n石灰石15～20％；/n矿渣5～10％；/n膨润土3～5％；/n碱性激发剂1～3％；/n上述成分通过再生绿色节能环保新型材料凝结剂的制备方法制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种再生绿色节能环保新型材料凝结剂，其特征在于：由以下比重原料制成：
磷石膏40～70％；
石灰石15～20％；
矿渣5～10％；
膨润土3～5％；
碱性激发剂1～3％；
上述成分通过再生绿色节能环保新型材料凝结剂的制备方法制成。


2.一种再生绿色节能环保新型材料凝结剂的制备方法，其特征在于：该制备方法适用于制备权利要求1中所述凝结剂，包括以下步骤：
S1、将石灰石进行破碎得到石灰石粉末，同时将磷石膏初步除杂脱水后得到磷石膏粉末；
S2、将S1中得到的石灰石粉末和磷石膏粉末按照相应比例投入回转炉中进行煅烧，煅烧温度1000～1100℃，煅烧时间为3-4h，之后得到粉末A；
S3、将S2中得到的粉末A投入粉料冷却机中进行冷却，冷却时间20-25min，使得粉末A温度低于50℃；
S4、将S3中冷却后的粉末A与相应比例的矿渣、膨润土和碱性激发剂放入混合机构中进行混合，得到粉末B；
S5、将S4中得到的粉末B放入球磨机中进行研磨，研磨时间1-1.5h；即得到凝结剂；
S3中所述粉料冷却机包括筒形的本体(1)；所述本体(1)下方连通有下料管(11)，下料管(11)一侧通过进风管(12)连通有鼓风机(13)；所述本体(1)上部两侧设有进料斗(14)，进料斗(14)通过下料孔(15)与本体(1)内部连通；所述进料斗(14)顶部铰接有密封盖(16)；所述本体(1)顶部设有出风管(17)，出风管(17)与回转炉的进气管连通，通过回转炉的热对流减少鼓风机(13)的耗能，降低粉料冷却机的冷却成本，增加粉料冷却机的冷却效率。


3.根据权利要求2所述的一种磷石膏固废物再生节能绿色环保材料凝结剂的制备方法，其特征在于：所述本体(1)直径大于进风管(12)直径，本体(1)与进风管(12)之间通过锥形缩口(2)连通；所述锥形缩口(2)纵截面为弧形过渡，通过弧形过渡的锥形缩口(2)减少本体(1)内的涡流，进一步增加粉料冷却机的冷却效率。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志浩，
申请(专利权)人：刘志浩，
类型：发明
国别省市：湖北;42