一种废弃氟石膏的活性激发技术制造技术

本发明专利技术涉及一种化学工业副产品氟石膏资源化改性处理的方法，属固体废弃物资源化处理领域。包括以下步骤：①改性液的制备：将酸性废渣用热水水洗，回收水洗液，进行冷却、过滤和加热处理在自然条件下冷却后便得到自制酸性改性液；②原材料的处理：加入酸性改性液进行中和，并保持氟石膏呈弱酸性；③改性药剂的选取：选取所需的保水剂、助磨剂和晶种；④将氟石膏与改性剂按一定条件混合、搅拌。本发明专利技术的优点在于：自制改性液，以废治废，降低改性成本；采用该方法所得产品的质量要优于其他方法，且作为水泥缓凝剂的掺量由原来的３％提高到６％，降低了水泥的成本；改性氟石膏和粉煤灰可以综合运用于水泥混凝土及道路修补行业中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属固体废弃物资源化处理领域，特别是涉及一种化学工业副产品氟石膏 资源化改性处理方法，改性后氟石膏与火电厂粉煤灰综合应用于水泥缓凝剂和道路修补 行业中。
技术介绍
废弃氟石膏作为资源在工业生产中的综合利用，在欧美已经很长时间，并实现 了资源化。我国在废弃氟石膏的综合利用方面尚处于起步阶段。氟石膏是硫酸法生产氢 氟酸时排放的工业废渣，氟石膏的主要成分为无水硫酸钙，一般情况下其CaSO4含量达 到90%以上。但是，氟石膏(CaSO4)属于无水II型石膏，难溶于水、水化缓慢、凝结能 力差，且不具有早期强度等，不经处理，难以利用。湖南有色湘乡氟化学有限公司是目前全球最大的氟化学品生产企业，现有废弃 氟石膏约450万吨，且每年还有约12万吨新氟石膏产生，据初步调查全国有3000多万吨 废弃氟石膏未被利用。随着铝工业、氟化工和有机工业的迅速发展，对氢氟酸和氟化盐 的需求量增加很快，副产品氟石膏也相应增加。大量废弃氟石膏的堆放，不但占用农、 林用地，而且影响周边农作物和水资源。目前，氟石膏的改性方法主要为物理法改性和化学法改性，改性后的氟石膏主 要用于水泥添加剂及建筑制品。市场上出现的氟石膏改性产品较改性前的性能有了很大 提高，但使用过程中存在很多不足，如凝结时间过长，大多耐水性能差，水泥强度满足 不了高强度要求，并且作为水泥缓凝剂的量必须控制在3%左右时才不影响水泥性能，故 掺量较低，而且改性成本较高。因此，现有方法仍然没有很好地解决氟石膏的综合利用 问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服存在的上述缺点，研发一种以废治废的新型氟石膏改性技 术，以解决氟石膏改性成本高、利用率低以及改性氟石膏性能不能满足相关要求导致的 应用领域窄的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是废弃氟石膏资源化改性处理的方 法，其特征是由如下步骤实现①改性液的制备将酸性废渣用热水水洗，回收水洗液，进行冷却、过滤和加 热处理，在自然条件下冷却后便得到自制酸性改性液；②原材料的处理堆场的废弃氟石膏经测试呈碱性(PH = 8.89)，原因是废弃氟 石膏中含有未反应完的生石灰，加入自制的酸性改性液，强力搅拌3 5min，保持氟石 膏呈弱酸性(PH = 6.0 6.5)，然后将处理后的氟石膏置于电热干燥箱中，在105°C恒温 下2h后取出，于空气中自然冷却；③原料的选取经酸性改性液处理后的氟石膏中加入保水剂和半水石膏，各组分所占总质量百分比为氟石膏92% 96%保水剂0.3% 0.5%半水石膏3% 5% K2SO4 0.5 1.5%，按质量比称取各物料待用；④搅拌混合将中和后的氟石膏和保水剂在搅拌机中进行预混合1 2分钟， 加水搅拌3 5分钟，水的用量占混合干物料的质量百分比15 25%，搅拌完成后养护 4 6天，然后放入电热鼓风恒温干燥箱干燥，温度150°C，时间3h，将干燥后的改性产 品加入助磨剂&304后，用球磨机粉磨，细度控制在240目筛余量小于3%，加入3% 5%半水石膏，混合均勻后即得改性氟石膏。⑤改性后氟石膏和粉煤灰混合应用于水泥生产和道路修补行业，测试相关性 能。所述的氟石膏资源化改性处理的方法，其特征是所述的酸性改性液含有K、 Al等可溶性无机盐，且PH值在5左右，所述的助磨剂不仅有一定的助磨作用，同时对氟 石膏有激发活性的效果；所述氟石膏的粉磨细度为240目筛余量小于3%。本专利技术的特点是原料组成合理，方法简单、科学，所得的改性氟石膏能完全代 替天然二水石膏作水泥缓凝剂，其加入量可提高到水泥重量的6%，能降低了水泥成本， 而且与天然二水石膏相比，所生产的水泥强度略有上升。还可与粉煤灰大掺量综合应用 于道路修补行业中。本专利技术改性后氟石膏基本性能对比如表1所示。表1改性后氟石膏基本性能权利要求1.废弃氟石膏资源化改性处理的方法，其特征是由如下步骤实现①改性液的制 备将酸性废渣用热水水洗，回收水洗液，进行冷却、过滤和加热处理，在自然条件下 冷却后便得到自制酸性改性液；②原材料的处理堆场的废弃氟石膏经测试呈碱性(PH= 8-9)，原因是废弃氟石膏 中含有未反应完的生石灰，加入自制的酸性改性液，强力搅拌3 5min，保持氟石膏呈 弱酸性CPH = 6.0 6.5)，然后将处理后的氟石膏置于电热干燥箱中，在105°C恒温下2h 后取出，于空气中自然冷却；③原料的选取经酸性改性液处理后的氟石膏中加入保水剂和半水石膏，各组分所 占总质量百分比为氟石膏92% 96%保水剂0.3% 0.5%半水石膏3% 5% K2SO4 0.5 1.5%,按质量比称取各物料待用；④搅拌混合将中和后的氟石膏和保水剂在搅拌机中进行预混合1 2分钟，加水 搅拌3 5分钟，水的用量占混合干物料的质量百分比15 25%，搅拌完成后养护4 6天，然后放入电热鼓风恒温干燥箱干燥，温度150°C，时间3h，将干燥后的改性产品加 入助磨剂&304后，用球磨机粉磨，细度控制在240目筛余量小于3%，加入3% 5% 半水石膏，混合均勻后即得改性氟石膏。⑤检测各改性阶段氟石膏硬化体的微观形貌图。⑥改性后氟石膏和粉煤灰混合应用于水泥生产和道路修补行业，测试相关性能。2.根据权利要求1所述的氟石膏改性的方法，其特征是所选的酸性废渣应含可溶 性无机盐类，可以是氟化盐厂或电厂排放的一种或两种废渣混合物。3.根据权利要求1所述的氟石膏改性的方法，其特征是所述的酸性改性液含有K、 Al、Na等可溶性无机盐，且PH值在3 4范围内。4.根据权利要求1所述的氟石膏改性的方法，其特征是所述的助磨剂不仅有一定 的助磨作用，同时对氟石膏有激发活性的效果。5.根据权利要求1所述的氟石膏改性的方法，其特征是所得的改性氟石膏在水化 初期呈弱酸性。6.根据权利1要求所述的氟石膏资源化改性处理的方法，其特征是所述氟石膏的 粉磨细度细度控制在240目筛余量小于3%。全文摘要本专利技术涉及一种化学工业副产品氟石膏资源化改性处理的方法，属固体废弃物资源化处理领域。包括以下步骤①改性液的制备将酸性废渣用热水水洗，回收水洗液，进行冷却、过滤和加热处理在自然条件下冷却后便得到自制酸性改性液；②原材料的处理加入酸性改性液进行中和，并保持氟石膏呈弱酸性；③改性药剂的选取选取所需的保水剂、助磨剂和晶种；④将氟石膏与改性剂按一定条件混合、搅拌。本专利技术的优点在于自制改性液，以废治废，降低改性成本；采用该方法所得产品的质量要优于其他方法，且作为水泥缓凝剂的掺量由原来的3％提高到6％，降低了水泥的成本；改性氟石膏和粉煤灰可以综合运用于水泥混凝土及道路修补行业中。文档编号C04B22/14GK102020429SQ20101021768公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日专利技术者任卓, 刘义, 姚艳, 张雄飞, 徐祥, 李海如, 杨道武, 肖忠良 申请人:长沙理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
废弃氟石膏资源化改性处理的方法，其特征是由如下步骤实现：①改性液的制备：将酸性废渣用热水水洗，回收水洗液，进行冷却、过滤和加热处理，在自然条件下冷却后便得到自制酸性改性液；②原材料的处理：堆场的废弃氟石膏经测试呈碱性（ＰＨ＝８－９），原因是废弃氟石膏中含有未反应完的生石灰，加入自制的酸性改性液，强力搅拌３～５ｍｉｎ，保持氟石膏呈弱酸性（ＰＨ＝６．０～６．５），然后将处理后的氟石膏置于电热干燥箱中，在１０５℃恒温下２ｈ后取出，于空气中自然冷却；③原料的选取：经酸性改性液处理后的氟石膏中加入保水剂和半水石膏，各组分所占总质量百分比为：氟石膏：９２％～９６％　保水剂：０．３％～０．５％　半水石膏：３％～５％　Ｋ↓［２］ＳＯ↓［４］：０．５～１．５％，按质量比称取各物料待用；④搅拌混合：将中和后的氟石膏和保水剂在搅拌机中进行预混合１～２分钟，加水搅拌３～５分钟，水的用量占混合干物料的质量百分比１５～２５％，搅拌完成后养护４～６天，然后放入电热鼓风恒温干燥箱干燥，温度１５０℃，时间３ｈ，将干燥后的改性产品加入助磨剂Ｋ↓［２］ＳＯ↓［４］后，用球磨机粉磨，细度控制在２４０目筛余量小于３％，加入３％～５％半水石膏，混合均匀后即得改性氟石膏。⑤检测各改性阶段氟石膏硬化体的微观形貌图。⑥改性后氟石膏和粉煤灰混合应用于水泥生产和道路修补行业，测试相关性能。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨道武，姚艳，刘义，任卓，徐祥，李海如，肖忠良，张雄飞，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]