专利名称：一种分解硬石膏的方法
技术领域：
本发明涉及一种分解硬石膏的方法，尤其是涉及一种低温下分解硬石膏的方法。
背景技术：
我国硫资源短缺，长期以来，都是依靠进口硫磺生产硫酸，致使硫酸价格走高。为了遏制硫酸价格的上涨，近几年来，我国采用硬石膏来制备水泥和硫酸，既提高了水泥制成的混凝土的耐久性，又开辟了新的制备硫酸的原料来源。在硬石膏制备硫酸和水泥，特别是高贝利特水泥的过程中，需要将硬石膏充分分解，否则滞留在硬石膏中的硫酸钙不仅会降低水泥产品的转化率，降低水泥产品的质量，而且会导致窑气中的二氧化硫浓度太小，影响硫酸的产量和质量。目前，在硬石膏制备水泥和硫酸的过程中，为了提高硬石膏的分解率，通常的做法是提高分解温度，目前选用的分解温度，最低为1100°c。但是温度的提升，会导致能耗增加， 并使得设备对材料的耐高温要求提高，使得生产设备更新的时间缩短，致使水泥和硫酸的生产成本直线上升，增加了企业的负担。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种成本低的在低温下分解硬石骨的方法。本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，一种分解硬石膏的方法，包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎(优选粉碎至粒度<0. 1mm)，在 90-110°C下分别烘干至水分重量百分含量< 10% (优选< 5%)；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁5-30%，氯化锂5-20%，硫酸铝20-45%，氧化硅5-30%，各原料组分百分比之和为100%，混合均匀；在90_110°C下烘干至水分重量百分含量< 10% (优选< 5%)；
各原料组分优选的重量百分比为氧化镁20%、氯化锂18%、硫酸铝35%和氧化硅27% ；
(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏75-85%、煤炭10-20%、步骤(2) 制得的催化剂3-8% (优选硬石膏80%、煤炭15%、催化剂5%)，混合均匀，加热到600-800°C， 保温反应30-50分钟，即成。本发明之分解硬石膏的方法，同时加入煤炭和催化剂，起还原、催化和促进燃烧的作用，在达到同样的分解率和质量水平的情况下，能有效降低硬石膏的分解温度，降低能耗，降低生产成本。本发明使用之催化剂原料来源广泛，价格低廉，且加入催化剂能提高水泥产品的质量。使用本发明分解硬石膏后，可用现有技术中的任意一种方法来制备水泥，能有效降低水泥的生产成本。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例I
本实施例包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度<0. 1_，在90-92°C下分别烘干至水分重量百分含量为4. 5% ；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁20%，氯化锂18%，硫酸铝 35%，氧化硅27%，混合均匀；在101°C下烘干至水分重量百分含量为5% ；
(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏80%、煤炭15%、步骤(2)制得的催化剂5%，混合均匀，加热到600°C，保温反应50分钟，即成。本实施例中，硬石膏的分解温度为600°C，分解率达到了 98%，与现有技术的最低反应温度1100°c相比，反应温度降低了 500°C。实施例2
本实施例包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度<0. 1_，在95-97°C下分别烘干至水分重量百分含量为8% ；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁5%，氯化锂20%，硫酸铝 45%，氧化硅30%，混合均匀；在106°C下烘干至水分重量百分含量为6% ；
(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏75%、煤炭20%、步骤(2)制得的催化剂5%，混合均匀，加热到650°C，保温反应45分钟，即成。本实施例中，硬石膏的分解温度为650°C，分解率达到了 99%，与现有技术的最低反应温度1100°c相比，反应温度降低了 450°C。实施例3
本实施例包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度<0. 1_，在98-100°C下分别烘干至水分重量百分含量为10% ；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁30%，氯化锂20%，硫酸铝 45%，氧化硅5%，混合均匀；在91°C下烘干至水分重量百分含量为3% ；
(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏85%、煤炭12%、步骤(2)制得的催化剂3%，混合均匀，加热到750°C，保温反应40分钟，即成。实施例3硬石膏的分解温度为750°C，分解率达到了 96%，与现有技术的最低反应温度1100°c相比，反应温度降低了 350°C。实施例4
本实施例包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度<0. 1mm，在105-107°C下分别烘干至水分重量百分含量为4% ；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁30%，氯化锂5%，硫酸铝 45%，氧化硅20%，混合均匀；在106°C下烘干至水分重量百分含量为5% ；(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏82%、煤炭10%、步骤(2)制得的催化剂8%，混合均匀，加热到800°C，保温反应35分钟，即成。本实施例中，硬石膏的分解温度为800°C，分解率达到了 97%，与现有技术的最低反应温度1100°c相比，反应温度降低了 300°C。实施例5
本实施例包括如下步骤
(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度彡0.1mm，在108-110°C下分别烘干至水分重量百分含量为3% ；
(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁30%，氯化锂20%，硫酸铝 20%，氧化硅30%，混合均匀；在109°C下烘干至水分重量百分含量为7% ；
(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏78%、煤炭15%、步骤(2)制得的催化剂7%，混合均匀，加热到700°C，保温反应30分钟，即成。实施例5硬石膏的分解温度为700°C，分解率达到了 96%，与现有技术的最低反应温度1100°c相比，反应温度降低了 400°C。
权利要求
1.一种分解硬石膏的方法，其特征是，包括如下步骤(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎，在90-110°C下分别烘干至水分重量百分含量< 10% ；(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁5-30%，氯化锂5-20%，硫酸铝20-45%，氧化硅5-30%，各原料组分百分比之和为100%，混合均匀；在90_110°C下烘干至水分重量百分含量< 10% ；(3)取如下重量百分比的经步骤(I)粉碎烘干的硬石膏75-85%、煤炭10-20%、步骤(2) 制得的催化剂3-8%，混合均匀，加热到600-800°C，保温反应30-50分钟，即成。
2.如权利要求I所述的分解硬石膏的方法，其特征是，步骤(I)中，所述硬石膏和煤炭粉碎至粒度< O. 1mm。
3.如权利要求I或2所述的分解硬石膏的方法，其特征是，步骤(I)中，所述硬石膏和煤炭烘干至水分重量百分含量< 5%。
4.如权利要求I或2所述的分解硬石膏的方法，其特征是，步骤(2)中，各原料组分的重量百分比为氧化镁20%、氯化锂18%、硫酸铝35%和氧化硅27%。
5.如权利要求I或2所述的分解硬石膏的方法，其特征是，步骤(2)中，催化剂烘干至水分重量百分含量< 5%。
6.如权利要求I或2所述的分解硬石膏的方法，其特征是，步骤(3)中，所述经步骤(I) 粉碎烘干的硬石膏、煤炭和步骤(2)制得的催化剂的重量百分比为硬石膏80%、煤炭15%、 催化剂5%。
全文摘要
一种分解硬石膏的方法，包括以下步骤(1)硬石膏、煤炭粉碎烘干将硬石膏、煤炭分别粉碎，在90-110℃下分别烘干至水分重量百分含量≤10%；(2)配制催化剂称取如下重量百分比的催化剂原料氧化镁5-30%，氯化锂5-20%，硫酸铝20-45%，氧化硅5-30%，混合均匀；在90-110℃下烘干至水分重量百分含量≤10%；(3)取如下重量百分比的硬石膏75-85%、煤炭10-20%、催化剂3-8%，混合均匀，加热到600-800℃，保温反应30-50分钟，即成。本发明之分解硬石膏的方法，同时加入煤炭和催化剂，起还原、催化和促进燃烧的作用，在达到同样的分解率和质量水平的情况下，能有效降低硬石膏的分解温度，降低能耗，降低生产成本。
文档编号C01B17/74GK102583260SQ201210030849
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者刘四海, 刘立文, 宁勇, 鲁纪鸣 申请人:刘立文