一种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法。
【背景技术】
[0002]柠檬酸石膏是生产柠檬酸过程中，利用硫酸酸解时产生的一种工业废渣。它的主要成分为二水硫酸钙，含量达95 %以上，此外还有二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁等杂质，另外附着40%左右的游离水。柠檬酸石膏由于含有一定的残余酸和有机物(菌丝体)，使生产出的半水石膏强度偏低，凝结时间变长，利用困难，长期以来得不到有效利用而大量堆积对环境造成污染。目前大多数企业采用的普遍做法是征地或租地暂时存储或填埋，不仅占用大量耕地，浪费资源，而且未从根本上彻底解决固废污染问题，造成固废堆积如山，形成一种新型的白色污染或灰色污染。柠檬酸石膏看似一种固体废物，实则是一种非常宝贵的建材资源，如能加以正确利用、综合开发，必将变废为宝。
[0003]目前，市场上的石膏粉多是以天然石膏为原料煅烧而成，主要用于石膏板、石膏线条、石膏砌块等领域。近年来，随着建筑领域的飞速发展，天然石膏资源开发严重，甚至到了匮乏的地步，国家也出台了相关政策保护矿产资源。因此，从应用前景来看，化学石膏将取代天然石膏，成为一种新型的建筑材料。从对柠檬酸石膏的检测结果来看，其白度、品位远好于磷石膏和脱硫石膏，可与天然石膏媲美，可加工性能优良。
[0004]在对柠檬酸石膏进行烘干时，普遍采用热空气来烘干，热空气通常都是通过与其他热源热交换而来，在热交换时浪费了大量的热量，并且工艺复杂，同时，柠檬酸石膏在煅烧时，通常都采用煤来进行煅烧，然而，煤燃值较低，产生的热量少，煅烧时间较长，而且煤在燃烧时产生了大量的硫氧化物，造成大气污染。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了一种烘干时浪费热量较少、工艺简单、煅烧效率高、无污染的利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法。
[0006]本发明采用的技术方案是:
[0007]—种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008](1)原料准备:柠檬酸石膏首先进行冲水洗涤，然后经过1-3个月的堆放均化，此均化过程为物理和化学双重均化，将堆放均化好的柠檬酸石膏输送至气流烘干机；
[0009](2)烘干:气流烘干机与天然气热源连通，并利用天然气热源输送的热量进行烘干;
[0010](3)煅烧:将气流烘干机烘干的物料送入使用天然气热源的煅烧炉中进行连续煅烧；
[0011 ] (4)粉磨:煅烧好的物料送入球磨机进行研磨处理；
[0012](5)陈化:研磨好的物料经提升机送入密封料仓内进行陈化处理；
[0013](6)包装；对经过密封料仓陈化后的物料进行包装。
[0014]作为优选，所述步骤(3)中煅烧时，煅烧炉内物料的温度在煅烧时逐渐升高，经过25-40分钟，物料的温度达到170-200 °C，完成煅烧。
[0015]作为优选，所述步骤⑷粉磨得到的物料细度小于100目。
[0016]作为优选，所述步骤(5)中陈化的时间不少于72小时。
[0017]本发明所采用的柠檬酸石膏原料为细颗粒状，该原料为化学石膏的一种，通过柠檬酸石膏生产的石膏粉其性能远好于采用脱硫石膏、磷石膏，与天然石膏基本相当，可替代天然石膏使用。
[0018]采用上述的工艺，首先柠檬酸石膏进行冲水洗涤，通过水的大量冲洗可以除去部分有害物质和有机物，提高物料pH值，经过1-3个月的堆放均化，此均化过程为物理和化学双重均化，因为在初期由于含水率高，极难处理，但经堆放场物理均化，由于水分流失，从而使其附着水含量降低为14-18% ;堆放中的降解作用也可以除去部分有害物质和有机物，提高物料pH值，经均化降解后的pH值为5-7。化学均化过程可以均化晶体性状，使柠檬酸石膏中的半水石膏转化为二水石膏，使得原料均一化，避免生产过程中出现部分原料过烧或欠烧现象，提高终产品的性能，使其品位高、白度好，方便下一步的处理。如果原料不经过均化处理，由于附着水含量高，晶体组成不稳定等原因造成下一步的烘干过程中能耗偏高，产量受限，最终获得的产品性能也不稳定。
[0019]根据煅烧采用天然气作为热源，同时天然气燃烧后几乎不会产生硫氧化物等有害气体，通过与天然气热源连通的热气对物料进行烘干，不会将硫氧化物等有害气体增加到物料中，同时，也不会因为热交换而浪费大量热能，烘干效率高，效果好，由于石膏原料经过均化处理，含水量较低，适用于采用气流烘干机快速烘干，柠檬酸石膏不同于天然石膏、脱硫石膏和磷石膏，其结晶水脱除速度非常缓慢，因此，需要将物料逐渐升温，慢慢脱除结晶水，经过25-40分钟后，物料温度达到170-200°C，此时即完成了对物料的煅烧，不会出现欠烧或过烧的现象，得到的石膏粉质量较好。
[0020]经过煅烧处理后的物料送入研磨机粉磨，以提升其可加工性能和制品性能，研磨好的物料送入密封料仓进行陈化处理，由于煅烧好的石膏粉是混合相，不可避免的存在少量的其他相组分，从而影响终产品的性能，经陈化后一些不良组分如二水石膏和无水石膏会转化成半水石膏，从而提高终产品性能，而密封的料仓能够防止空气中的水分与物料接触，降低物料的质量。陈化时间至少需72小时，陈化后的石膏粉性质比较稳定，质量较好。陈化好的物料在需要出厂的时候进行包装即可。
[0021]本发明提供了一种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，该工艺包括原料准备、烘干、煅烧、粉磨、陈化、包装，所采用的原料为经过冲水洗涤、自然堆放、均化后的柠檬酸石膏。该发明工艺对柠檬酸行业固体废弃物柠檬酸石膏进行综合处理再利用，达到变废为宝的目的；同时，利用天然气作为煅烧和烘干的热源，不仅减少了燃煤所带来的一系列环保问题，使整个生产过程无烟尘、二氧化硫排放，提高了企业的清洁化水平，也充分利用了天然气热源产生的热量，直接进行烘干，不会因为热交换造成热量损失。
【具体实施方式】
[0022]下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
[0023]实施例1
[0024](1)将柠檬酸石膏原料首先进行冲水洗涤，然后经过1个月的堆放均化，堆放均化好的柠檬酸石膏输送至气流烘干机；
[0025](2)气流烘干机与天然气热源连通，并利用天然气热源输送的热量对物料进行烘干;
[0026](3)将气流烘干机烘干的物料送入使用天然气热源的煅烧炉中进行连续煅烧，煅烧炉内物料的温度在煅烧时逐渐升高，经过25分钟，物料的温度达到170°C，完成煅烧；
[0027](4)煅烧好的物料送入球磨机进行研磨处理，得到的物料细度为100目；
[0028](5)研磨好的物料经提升机送入密封料仓内进行陈化处理，陈化的时间为72小时；
[0029](6)对经过密封料仓陈化后的物料进行包装。
[0030]获得的成品石膏粉指标:标准稠度:72%，初凝时间7min，终凝时间9min，2h抗折强度2.3MPa，2h抗压强度3.5MPa。
[0031]实施例2
[0032](1)将柠檬酸石膏原料首先进行冲水洗涤，然后经过2个月的堆放均化，堆放均化好的柠檬酸石膏输送至气流烘干机；
[0033](2)气流烘干机与天然气热源连通，并利用天然气热源输送的热量对物料进行烘干;
[0034](3)将气流烘干机烘干的物料送入使用天然气热源的煅烧炉中进行连续煅烧，煅烧炉内物料的温度在煅烧时逐渐升高，经过33分钟，物料的温度达到185°C，完成煅烧；
[0035](4)煅烧好的物料送入球磨机进行研磨处理，得到的物料细度为90目；
[0036](5)研磨好的物料经提升机送入密封料仓内进行陈化处理，陈化的时间为4天；
[0037](6)对经过密封料仓陈化后的物料进行包装。
[0038]获得的成品石膏粉指标:标准稠度:74%，初凝时间5min，终凝时间7min，2h抗折强度2.5MPa，2h抗压强度3.8MPa。
[0039]实施例3
[0040](1)将柠檬酸石膏原料首先进行冲水洗涤，然后经过3个月的堆放均化，堆放均化好的柠檬酸石膏输送至气流烘干机；
[0041](2)气流烘干机与天然气热源连通，并利用天然气热源输送的热量对物料进行烘干;
[0042](3)将气流烘干机烘干的物料送入使用天然气热源的煅烧炉中进行连续煅烧，煅烧炉内物料的温度在煅烧时逐渐升高，经过40分钟，物料的温度达到200°C，完成煅烧；
[0043](4)煅烧好的物料送入球磨机进行研磨处理，得到的物料细度为80目；
[0044](5)研磨好的物料经提升机送入密封料仓内进行陈化处理，陈化的时间为4天；
[0045](6)对经过密封料仓陈化后的物料进行包装。
[0046]获得的成品石膏粉指标:标准稠度:75%，初凝时间6min，终凝时间8min，2h抗折强度2.7MPa，2h抗压强度4.4MPa。
【主权项】
1.一种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料准备:柠檬酸石膏首先进行冲水洗涤，然后经过1-3个月的堆放均化，此均化过程为物理和化学双重均化，将堆放均化好的柠檬酸石膏输送至气流烘干机； (2)烘干:气流烘干机与天然气热源连通，并利用天然气热源输送的热量进行烘干； (3)煅烧:将气流烘干机烘干的物料送入使用天然气热源的煅烧炉中进行连续煅烧； (4)粉磨:煅烧好的物料送入球磨机进行研磨处理； (5)陈化:研磨好的物料经提升机送入密封料仓内进行陈化处理； (6)包装；对经过密封料仓陈化后的物料进行包装。2.根据权利要求1所述的利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，其特征在于，所述步骤(3)中煅烧时，煅烧炉内物料的温度在煅烧时逐渐升高，经过25-40分钟，物料的温度达到170-200°C，完成煅烧。3.根据权利要求1或2所述的利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，其特征在于，所述步骤(4)粉磨得到的物料细度小于100目。4.根据权利要求3所述的利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，其特征在于，所述步骤(5)中陈化的时间不少于72小时。
【专利摘要】本发明公开了一种利用天然气烘干煅烧柠檬酸石膏生产石膏粉的方法，包括原料准备、烘干、煅烧、粉磨、陈化、包装，所采用的原料为经过冲水洗涤、自然堆放、均化后的柠檬酸石膏。该发明工艺对柠檬酸行业固体废弃物柠檬酸石膏进行综合处理再利用，达到变废为宝的目的；同时，利用天然气作为煅烧和烘干的热源，不仅减少了燃煤所带来的一系列环保问题，使整个生产过程无烟尘、二氧化硫排放，提高了企业的清洁化水平，也充分利用了天然气热源产生的热量，直接进行烘干，不会因为热交换造成热量损失。
【IPC分类】C04B11/02
【公开号】CN105236779
【申请号】CN201510725738
【发明人】沈新华
【申请人】长兴华星钙业有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月29日