一种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法与流程

本发明属于工业固体废弃物资源化再生利用技术领域，具体涉及一种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法。

背景技术：

我国循环流化床煤矸石发电技术已达到国际先进水平，煤矸石等低热值煤发电装机已达约3000万kW，加入在建机组总装机规模约达3500万kW，煤矸石年利用量达2亿多吨，为国家节能减排作出巨大贡献。而与此同时，矸石电厂会排放大量的脱硫石膏与炉渣，难以利用，造成矸石电厂能源和资源浪费。

矸石电厂脱硫石膏经炒制加工可用于石膏制品和建筑石膏，但脱硫石膏炒制需经烘干、脱水等工序，能耗高、热转化效率低，吨石膏粉的炒制成本约80元。

矸石电厂排放的炉渣，出炉温度约700℃，炉渣粒径小于8mm，排放炉渣的基本物理性能指标均满足轻集料要求，经细化整形后可制成轻集料砂。

石膏干混砂浆具有优越的粘结性，防火耐火性能，以及良好的呼吸性，是一种新型的绿色、健康、环保的墙体抹灰建筑材料。而现有的石膏干混砂浆是以石膏粉与砂为主要原料，加入1～2％的助剂配制而成，砂膏比约为2.5:1，其中砂为中细砂，目前通常采用天然砂，使用前需烘干处理，现有的这种石膏干混砂浆制备成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工艺简单、生产成本低的渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法，解决现有矸石电厂遇到上述能源、资源浪费的问题。

本发明的技术方案是提供了一种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法，包括如下步骤：

1)将循环流化床锅炉排出的热炉渣与脱硫石膏送入渣炒机混合，使脱硫石膏转变为半水石膏。

2)将从渣炒机中排出的混合料经球磨机细化整形。

3)将从球磨机排出的混合料筛分成石膏粉、炉渣砂和弃渣。

4)以步骤3)得到的石膏粉与炉渣砂作主要原料，加入助剂，经配料混合均匀，即得到石膏干混砂浆。

进一步地，上述步骤1)中热炉渣与脱硫石膏混合前热炉渣的温度不低于500℃。

进一步地，上述步骤1)中热炉渣与脱硫石膏混合的质量比为1:1～1:2。

进一步地，上述步骤2)渣炒机中排出的混合料温度不低于130℃。

进一步地，上述步骤3)中石膏粉的粒径小于0.075mm，炉渣砂的粒径为0.075～4.75mm，弃渣的粒径大于4.75mm。

进一步地，上述步骤4)中石膏粉与炉渣砂的质量比为1:1～1:2.5。

进一步地，上述步骤4)中助剂包括按石膏粉质量百分比计的如下组分：柠檬酸0.4～0.7％；纤维素醚0.15～0.5％；胶粉0.5～2％，减水剂0.8～1.2％。

进一步地，上述渣炒机采用回转烘干机。

进一步地，上述球磨机采用单仓短简球磨机，内装φ30mm的陶瓷球。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法充分利用矸石电厂发电后的热炉渣(约500℃～700℃)，炒制脱硫石膏，相比传统炒制脱硫石膏的煅烧法，本发明工艺简单，能配套循环流化床锅炉直接进行生产，减小设备投入；并且少用甚至不用额外提供热源，节省大量的能源投入；其传热效率高，脱硫石膏炒制成本能降低约80元/吨。

(2)本发明提供的这种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法利用炉渣代替现有的河砂应用到石膏干混砂浆中，不仅充分利用了固体废弃物，减少炉渣处理安置费用，而且减少了河砂制备成本约80元/吨。

(3)本发明提供的这种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法充分利用石膏及炉渣的特点，研制的石膏炉渣干混砂浆不仅能满足基本的性能要求，并且因为炉渣的特性还具有质轻、保温等优良性能。

(4)本发明提供的这种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法是发电协同处置脱硫石膏与炉渣，联产粉刷石膏砂浆的重要成果，其生产工艺简单，制备成本低，为电厂炉渣与脱硫石膏开辟了一条高效资源化利用的新途径。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法，包括如下步骤：

1)将循环流化床锅炉排出的热炉渣与脱硫石膏送入渣炒机混合，所述渣炒机采用回转烘干机，热炉渣与脱硫石膏在回转烘干机的旋转伴热搅拌下混合，同时，热炉渣的热量传递给脱硫石膏，使得脱硫石膏的自由水和结晶水脱离成为水蒸气，水蒸气与热空气一起排出，脱硫石膏转化为半水石膏，这样利用热炉渣的热量可以少用甚至不用额外提供热源对脱硫石膏进行烘干脱水，节省大量的能源投入。其中，为了使得脱硫石膏能更充分的转化为半水石膏，所述热炉渣与脱硫石膏混合前热炉渣的温度不低于500℃，这样热炉渣为脱硫石膏提供的热量更加充分；而热炉渣与脱硫石膏的质量比则需要根据热炉渣的温度而定，一般控制在1:1～1:2。

2)将从渣炒机中排出的混合料经球磨机细化整形。其中排出的混合料的温度不低于130℃，以确保脱硫石膏已转化为β型半水石膏；球磨机采用单仓短简球磨机，内装φ30mm的陶瓷球，使石膏粉磨细，炉渣砂细化、整形。

3)将从球磨机排出的混合料通过分级机筛分分离成石膏粉、炉渣砂和弃渣，分别将分离后石膏粉和炉渣砂进行陈化和整形处理。石膏粉的粒径小于0.075mm，炉渣砂的粒径为0.075～4.75mm，弃渣的粒径大于4.75mm。

4)取步骤3)得到的石膏粉与炉渣砂作主要原料，加入助剂，经配料混合均匀，即得到石膏干混砂浆。

具体的，石膏粉与炉渣砂的质量比为1:1～1:2.5，助剂包括按石膏粉质量百分比计的如下组分：柠檬酸0.4～0.7％；纤维素醚0.15～0.5％；胶粉0.5～2％，减水剂0.8～1.2％。

本发明提供的这种渣炒石膏制备石膏干混砂浆的方法利用热炉渣余热炒制脱硫石膏，省去了单独煅烧脱硫石膏的过程，节省了能源及煅烧设备投入，生产工艺简单，制备成本低，为电厂炉渣与脱硫石膏开辟了一条高效资源化利用的新途径，达到了环保、利废的双重功效。

实施例2：

在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例热炉渣出炉温度为700℃，热炉渣与脱硫石膏为1:1.3，经过渣炒机炒制，并经粉磨、筛分制备的脱硫建筑石膏(即石膏粉)基本物理性能如表1所示。

以炒制得到的脱硫建筑石膏，以炉渣砂为细集料，砂膏比为2.5:1，配制石膏干混砂浆，控制水膏比为0.51:1，柠檬酸、纤维素醚、胶粉掺量分别为0.4％、0.15％、0.5％，聚羧酸减水剂掺量为1.1％，制得的石膏干混砂浆性能如表2所示。

表1：脱硫建筑石膏物理性能表

表2：石膏干混砂浆基本物理性能指标

实施例3：

在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例热炉渣出炉温度为600℃，热炉渣与脱硫石膏为1:1，经过渣炒机炒制，并经粉磨、筛分制备的脱硫建筑石膏的基本物理性能如表3所示。

以炒制得到的脱硫建筑石膏，以炉渣砂为细集料，砂膏比为2:1，配制石膏干混砂浆，控制水膏比为0.49:1，柠檬酸、纤维素醚、胶粉掺量分别为0.7％、0.5％、1.0％，聚羧酸减水剂掺量为0.8％，制得的石膏干混砂浆性能如表4所示。

表3：脱硫建筑石膏物理性能表

表4：石膏干混砂浆基本物理性能指标

实施例4：

在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例热炉渣出炉温度为750℃，热炉渣与脱硫石膏为1:2，经过渣炒机炒制，并经粉磨、筛分制备的脱硫建筑石膏的基本物理性能如表5所示。

以炒制得到的脱硫建筑石膏，以炉渣砂为细集料，砂膏比为1:1，配制石膏干混砂浆，控制水膏比为0.5:1，柠檬酸、纤维素醚、胶粉掺量分别为0.5％、0.3％、2.0％，聚羧酸减水剂掺量为1.2％，制得的石膏干混砂浆性能如表6所示。

表5：脱硫建筑石膏物理性能表

表6：石膏干混砂浆基本物理性能指标

由实施例2～4可以看出，本发明中制得的脱硫建筑石膏均能满足二级建筑石膏指标，且性能优越；同时，制备的石膏干混砂浆具有十分优越的基本物理性能和良好的保水性能。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。