一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及装置

                   技术领域

本发明涉及用化学石膏制水泥缓凝剂的方法及实现该方法的装置。

                   背景技术

化学石膏主要有两种：一种是湿法磷酸生产中排出的工业废渣磷石膏， 呈细粉末状，95％的石膏颗粒小于0.2mm，自由水含量在20-30％；另一种 是发电厂采用湿式石灰石或石灰—石膏法烟气脱硫时产生的副产品烟气脱 硫石膏，颗粒主要集中在30-100μm之间。两种化学石膏均是经过化学反应 结晶而成，物理形态表现为颗粒细且水分大，流动性差，因此水泥行业不 宜直接作为缓凝剂使用，通常需要进行加工。目前利用化学石膏加工生产 水泥缓凝剂的方法主要有：1、利用挤压成球机将化学石膏挤压成球，该方 法由于没有解决石膏粘模问题而没有得到推广；2、采用传统煅烧设备回转 窑将化学石膏煅烧成半水石膏，再和化学石膏混合造粒成球，由于热效率 低而造成能耗高，使得水泥缓凝剂的生产成本较高；3、采用一次煅烧设备 双转子或单转子煅烧器将化学石膏煅烧成半水石膏，再和化学石膏混合造 粒成球，其热效率较高，但由于化学石膏的含水量较高，干燥和煅烧一次 完成时，热气流温度下降的速度快，煅烧过程难以控制，煅烧后的物料性 质不稳定，影响水泥缓凝剂的质量，而且煅烧尾气直接排放浪费了大量热 量，使得生产成本较高。

                        发明内容

为了解决上述方法中存在的问题，本发明提供了一种用化学石膏制水 泥缓凝剂的方法及装置，能够提高热效率和产品质量，降低生产成本。

本发明一种用化学石膏制水泥缓凝剂的方法，包括如下步骤：

(1)用热气流对化学石膏进行预干燥，脱除化学石膏中的游离水；

(2)用热气流对上述预干燥后的化学石膏进行煅烧，脱除化学石膏中的结 晶水，得到半水石膏和可溶性无水石膏的混合物料；

(3)将上述混合物料陈化制得半水石膏；

(4)将上述半水石膏与PH值为中性或碱性的化学石膏按0.6-1∶1比例混 合造粒成球，得到预期产品。

为了节约能源，将步骤(2)的煅烧尾气作为上述步骤(1)的补充热 源。

为了减少污染，所述步骤(1)的预干燥尾气通过湿法除尘后排放；步 骤(4)造粒所需用的水来自湿法除尘所排放的石膏料浆。

一种用于实现本发明方法的装置，它包括：

一个干燥器，用来对化学石膏预干燥，脱除化学石膏中的游离水；

一个煅烧器，用来对经过预干燥的化学石膏进行煅烧，脱除化学石膏 中的结晶水；

一个旋风分离器，用来分离来自煅烧器煅烧物料和煅烧尾气；

一个陈化槽，用来对旋风分离器的分离出来的物料陈化，得到半水石 膏；

一种混合机，用来将上述半水石膏与化学石膏混合均匀；

一个圆盘造粒机，用来上述混合物料造粒成球，得到预期产品。

上述装置还包括一个补充热源通道，用来将由旋风分离器分离出来的 煅烧尾气送入干燥器中。

上述装置还包括一个旋风除尘器，用来收集由干燥器的干燥尾气携带 出来的石膏粉末；一个石膏输送通道，用来将旋风除尘器收集的石膏粉末 送入煅烧器中。

上述装置还包括一个湿法除尘器，用来对由上述旋风除尘器排出的干 燥尾气进行除尘；一个料浆通道，用来将湿法除尘器收集的石膏料浆输送 至圆盘造粒机，作为造粒所需的水分。

本发明采用化学石膏二步法煅烧，即干燥和煅烧分开进行，煅烧过程 温差波动小，便于操作控制，使产品质量能够稳定，将煅烧尾气用于化学 石膏的预干燥，提高了热利用率，降低了产品的生产成本，干燥尾气采用 湿法收尘不仅设备造价可降低，而且收尘排放的低浓度石膏料浆用于造粒 用水，减少了环境污染。

                      附图说明

图1为本发明工艺流程图。

                    具体实施方式

如图1所示，热风炉1和2分别为干燥器3和煅烧器10提供热风。干 燥器3采用立式干燥器，顶部设有进料口16和排气口，底部设有进气口和 排料口，侧壁设有煅烧尾气进气口，含水量在20-30％的湿粉状化学石膏由 顶部进料口16加入干燥器3中，热风炉1提供的800-1000℃的高温热气体 由干燥器3底部的进气口通入干燥器3内，与由上而下的石膏物料充分接 触进行热交换，达到石膏干燥的目的。干燥后的石膏由底部的排料口排出， 并用斗提机由通道17由煅烧器10进料口送入煅烧器中；干燥尾气经排气 口排出至旋风除尘器4，随干燥尾气携带出来的石膏粉末经旋风除尘器4 收集后，通过石膏输送通道19由煅烧器10进料口送入煅烧器10中。送入 煅烧器的石膏其游离水含量≤5％。

由旋风除尘器4排出的干燥尾气由引风机5通过管道24送入湿法除尘 器6中经除尘后放空，湿法除尘器6配有进水管22、水箱9、循环泵8和 循环水管23，湿法除尘器6收集的浓度约为10-20％的石膏料浆用料浆泵7 能通过料浆通道21输送至圆盘造粒机15，作为造粒所需的水分，所含石 膏也得到利用，减少了环境污染。

经干燥后的石膏与来自热风炉2的500-800℃的热风在煅烧器10中充 分接触进行煅烧脱除石膏中的结晶水，煅烧后的物料随热风送至旋风分离 器11，将旋风分离器11的进口温度控制在170-240℃之间，旋风分离器11 分离出的煅烧物料主要是半水石膏和少量可溶性无水石膏的混合物料，混 合物料在陈化槽13中停留约10-20分钟进行陈化，将无水石膏水化成半水 石膏，旋风分离器11分离出的煅烧尾气温度在160-230℃之间，由引风机 12通过补充热源通道18从设在干燥器3侧壁的煅烧尾气进气口送入干燥 器3中。

混合机14上有半水石膏进料口和化学石膏进料口20。经陈化槽13陈 化的的半水石膏与化学石膏按0.6-1∶1的重量比分别由进料口送入混合机 14中混匀，再送至圆盘造粒机15造粒成球，经陈化3-5天料球强度达到 8-10N即可作为商品水泥缓凝剂使用。造粒用的化学石膏若呈酸性，需加 改性剂改性，使得其PH值呈中性或碱性，改性剂可以是氢氧化钙或氧化钙。