專利名稱：一種用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法
技術領域：
本發明涉及一種用化學石膏制水泥緩凝球的方法，尤其涉及一種以化學石膏和石灰CaO、Ca(OH)2為原料，擠壓法制水泥緩凝球的方法。
背景技術：
眾所周知，一般在水泥熟料中需加入緩凝劑以調節水泥的凝結過程，天然石膏是較優質的緩凝劑。近年來，隨著石膏建材化的迅猛發展，天然石膏資源也日益緊缺。面對著全國數億噸水泥熟料的大市場，人們紛紛把目光投向了工業副產石膏即化學石膏。期望利用化學石膏代替天然石膏，以降低了水泥生產的原材料成本和生產成本，并有效地治理化學石膏廢渣對環境的污染和危害。
CN92112246.2公開了一種用廢棄的磷石膏為主要原料制取的增強石膏球，以代替水泥生產中的天然石膏用作水泥緩凝劑。增強石膏球由磷石膏渣與石灰CaO、Ca(OH)2按重量比100∶0.5～10的配比配料，攪拌均勻，在150℃以下烘干，烘至物料含水量為3～10％，烘后物料進入成型機，擠壓成球。但該發明制取的水泥緩凝球強度較低，在運輸、堆積過程中易碎成粉狀，往往造成緩凝劑加料系統的堵塞，該種緩凝球基本已被大型水泥廠拒用。CN02141721.0公開了一種用化學石膏制水泥緩凝劑的方法及裝置，用熱氣流對化學石膏在干燥器中預干燥后，經煅燒器中煅燒、陳化制得半水石膏，再與PH值為中性或堿性的化學石膏按重量比0.6～1∶1比例混合經圓盤造粒成球。由于該發明的成球工藝在實際生產中半水石膏用量更要高達50％以上，生產成本相對較高，失去了市場的競爭優勢；另外由于在圓盤造粒過程中另要加部分水，最終緩凝球的水分基本超出水泥廠的要求，對水泥的后續生產帶來不利影響；還有由于半水石膏用量較大，且物料始終處于從高往低的快速拋灑狀態，生產過程粉塵污染嚴重，生產環境惡劣。

發明內容
本發明目的在于提供一種用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法，以化學石膏為原料，生產低成本、無粉塵污染、高品質的水泥緩凝球。
本發明是在CN02141721.0基礎上的改進和創新，保留了CN02141721.0利用化學石膏制備水泥緩凝劑工藝的優點，并對其存在的缺點進行了改進和創新。本發明包括以下步驟(1)將化學石膏與石灰按一定重量比配料中和至中性或堿性，攪拌均勻，控制物料含水量為3～11％；(2)將所得物料和半水石膏按100∶2～30重量比混合攪拌均勻；(3)將混合后的物料直接擠壓成型。
其中，步驟(1)中所述化學石膏是渣場的二水磷石膏(通常含游離水13％～15％)，可以在回轉干燥窯中用熱氣流干燥，也可以在空場地上晾曬或風干來控制最終物料的含水量；步驟(2)中所述半水石膏可以由步驟(1)所得產物采用CN02141721.0中公開的方法加工而成。
本發明人在實驗中發現，步驟(2)中半水石膏的摻量比例過低則擠壓出來的緩凝球強度不足，易在運輸、堆積過程中破碎，隨著摻量比例加大，緩凝球強度將逐漸增加，當達到一定摻量比例后，緩凝球強度開始增加緩慢，但緩凝球生產成本隨半水石膏的摻量比例加大而線性增長，本發明半水石膏的摻量比例優選在100∶5～9。
在步驟(3)中影響石膏球粘模的關鍵因素是二水石膏的游離水含量，即采用擠壓法制造石膏緩凝球的二水石膏水含量必須低于11％，過低則干燥成本上升，生產過程不經濟。本發明控制步驟(1)所得物料含水量優選在6～9％。
另外，本發明人在實驗中發現，對含硫燃料(主要是煤)燃燒后產生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的工業副產硫石膏，以及用石灰中和處理由鈦白粉生產排出的1％左右酸性廢水而產生的鈦石膏，都可以用來作為原料實現本發明。
本發明與現有的化學石膏制水泥緩凝劑工藝相比，由于大幅度降低了半水石膏用量，降低了水泥緩凝劑的生產成本；采用擠壓成型替代圓盤造球工藝，改善了工廠的操作環境；另外，由于在造粒過程無需補加水分，產品質量得到較好的控制。
具體實施例方式
以下所述的實施例中，除特別指明的以外，物料量之比均是指重量比。
實施例1取磷石膏渣場中一部分磷石膏(含游離水15.2％)，經干燥至游離水為10.95％，用3％CaO與它混合均勻，分流出部分中和物加工成半水磷石膏，再與中和的二水磷石膏攪拌均勻，使得半水磷石膏占二水磷石膏的比例為30∶100；兩種磷石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成磷石膏緩凝球，經檢測磷石膏球當天的抗壓強度為1.4Mpa/個；3天后，抗壓強度增至3.1Mpa/個。符合水泥緩凝球的質量及儲運要求。
實施例2取磷石膏渣場中一部分磷石膏(含游離水13.6％)，經干燥至游離水為3.03％，用3％Ca(OH)2與它混合均勻，取出部分中和物料加工成半水磷石膏，再與剩下的二水磷石膏攪拌均勻，在對輥擠壓機中壓制成磷石膏緩凝球，控制半水磷石膏占二水磷石膏的比例為2∶100；經檢測磷石膏緩凝球當天的抗壓強度為0.88Mpa/個，3天后，抗壓強度增至1.23Mpa/個。基本符合水泥緩凝球的質量及儲運要求。
實施例3
取磷石膏渣場中的磷石膏(含游離水13.6％)，經干燥至游離水為9.05％，用3％Ca(OH)2與它混合均勻，分流出部分中和物加工成半水磷石膏，使其與中和的二水磷石膏攪拌均勻，控制半水磷石膏占二水磷石膏的比例為8∶100；兩種磷石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成磷石膏緩凝球，經檢測磷石膏球當天的抗壓強度為1.1Mpa/個，3天后，抗壓強度增至2.6Mpa/個。完全符合水泥緩凝球的質量及儲運要求。
實施例4取一部分發電廠的脫硫石膏(含游離水8.34％)，經干燥至游離水為6.3％，分出其中部分加工成半水石膏，使其與二水脫硫石膏攪拌均勻，控制半水石膏占二水石膏的比例為15∶100；兩種脫硫石膏的混合物在對輥擠壓機中壓制成脫硫石膏水泥緩凝球，經檢測緩凝球當天的抗壓強度為0.93Mpa/個，3天后，抗壓強度增至2.2Mpa/個。完全符合水泥緩凝球的質量及儲運要求。
權利要求
1.一種用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法，包括以下步驟(1)將化學石膏與石灰按一定重量比配料中和至中性或堿性，攪拌均勻，控制物料含水量為3～11％；(2)將所得物料和半水石膏按100∶2～30重量比混合攪拌均勻；(3)將混合后的物料直接擠壓成型。
2.根據權利要求1所述的方法，所述的化學石膏是磷石膏。
3.根據權利要求1或2所述的方法，所述步驟(1)所得物料控制含水量6～9％。
4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)所述的半水石膏是由步驟(1)所得物料加工而成。
5.根據權利要求1或5所述的方法，其中步驟(2)所述的混合重量比為100∶5～9。
全文摘要
本發明一種用化學石膏擠壓制水泥緩凝球的方法，其步驟為將化學石膏與石灰按一定重量比配料中和至中性或堿性，攪拌均勻，控制物料含水量為3～11％；然后將所得物料和半水石膏按100∶2～30重量比混合攪拌均勻；再將混合后的物料直接擠壓成型。本發明大幅度降低了半水石膏用量，降低了水泥緩凝球的生產成本；采用擠壓成型替代圓盤造球工藝，不僅改善了工廠的操作環境，而且在造粒過程無需補加水分，產品質量得到較好的控制。
文檔編號C04B22/08GK1939867SQ200510106119
公開日2007年4月4日 申請日期2005年10月1日 優先權日2005年10月1日
發明者葉麗君, 胡成軍, 羅自力, 石慶忠, 楊文斌, 潘建, 王言龍, 魯軍, 崔應虎 申請人:銅陵化學工業集團有限公司