一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石膏制备技术领域，特别涉及一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方 法。
【背景技术】
[0002] 脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二 水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约40~60μm，颗粒呈短柱状，径长比在 1. 5~2. 5之间，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上，含游离水一般在 10%~20%，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组 成的可溶性盐等杂质。
[0003] 虽然我国是世界上最大的燃煤国之一，随着经济的发展，二氧化硫排放量伴着燃 煤装机量与日倶增，对环境造成了极大的污染。但直到1992年，我国才首次引进了烟气脱 硫装置用于重庆珞璜电厂的烟气脱硫，年产烟气脱硫石膏30万吨。自此，全国各电厂陆续 引进、建成脱硫设备。关于脱硫石膏的研究始于80年代末，缺乏深度、系统性，难以形成工 业化规模。
[0004] 在我国，脱硫石膏主要用于以下几个方面：水泥缓凝剂；肥料；改造苏打盐碱地； 路基回填材料；生产充填尾砂胶结剂等，
[0005] 2010年以来，我国每年脱硫石膏排放量达850万吨以上。这不仅占用大量土地，而 且严重污染环境。据研究，脱硫石膏很多品质可以和天然石膏相媲美，脱硫石膏还可被应用 于生产刨花板、纸面石膏板、石膏空心砌块、石膏、α半水石膏等，具有很大的开发价值，通 过适当的工艺处理，可作为建筑石膏使用。虽然，阻碍脱硫石膏应用发展的因素多种多样， 但"节能减排"要求大力发展烟气脱硫技术，加强对脱硫副产物脱硫石膏的利用；高效地利 用脱硫石膏，使之变废为宝，已成为新时期下符合我国可持续发展战略的重要研究方向。
[0006] 目前，现有的脱硫石膏的脱硫技术一般采用湿法脱硫，用此法生成的脱硫石膏经 真空皮带脱水机脱水后含有10-15%左右的游离水，其缺点是在物流过程中易出现堵塞、结 块、喂料难、计量不准等缺点，在低温条件下还会出现冰冻，所以需要特殊的技术工艺对其 进行处理；现有技术中还有一种脱硫石膏气流烘干煅烧工艺，主要是将脱硫石膏经粉碎和 烘干、干燥、脱水之后进入除尘系统进行除尘等工艺步骤；该工艺具有能耗高，产量低，工艺 复杂，设备投资大，成本高的缺点。
[0007] 本发明旨在根据脱硫石膏的综合利用问题，提出一种低成本、高品质的煅烧工艺、 并对煅烧后的脱硫建筑石膏及其在墙体材料中的应用进行研究，推进脱硫石膏的广泛应 用。
【发明内容】
[0008] 本发明根据脱硫石膏的特性，提出一种低成本、高品质的煅烧工艺，将其转化为符 合国家建筑石膏标准的脱硫建筑石膏。并通过研究筛选适合于脱硫建筑石膏的各种外加 剂，提高其各方面的性能，拓展其在墙体材料中的应用。
[0009] 发明的内容：煅烧工艺参数的选择：通过差热分析确定合适的煅烧温度区间，在 选定区间内选择不同的温度将经过预处理之后的脱硫石膏进行煅烧，对比测试结果，选出 最佳煅烧工艺参数。
[0010] 为了实现上述目的，本发明是这样实现的：
[0011] 一种脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法，其特征在于，采用预烘干和煅烧炉煅烧 的两段生产工艺进行生产，具体步骤为：
[0012] 第一步，将脱硫石膏进行预烘干除去游离水分；
[0013] 脱硫石膏原料由输送带进入干燥器，在50°C温度下烘干时间为2小时；
[0014] 第二步，将预烘干后的脱硫石膏送入煅烧炉煅烧，煅烧温度为130-170°c，煅烧时 间为2-3. 5小时；
[0015] 随后将煅烧完毕后的熟脱硫石膏粉送入磨机研磨至粒径5μm-60μm改性并冷 却。
[0016] 最优的煅烧工艺条件：采用预烘干+煅烧的方法煅烧脱硫石膏的试样性能最好， 具体工艺为先在50°C下烘干2h，进而在155°C下煅烧。
[0017] 也可以将第一步预烘干之后的脱硫石膏直接在135°C_165°C温度下进行炒制 2. 5-3. 5h得到建筑石膏，最优炒制温度为165°C。
[0018] 采用本发明的脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法，不仅能避免因堆放而引起的二 次污染问题，还能变废为宝，促进我国燃煤电厂烟气、和钢铁烧结机烟气脱硫事业的进一步 发展。符合我国可持续发展与加大节能减排力度的要求，对我国的经济建设和环境保护具 有重要的现实意义。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明中针对预处理后的脱硫石膏进行差热分析的DTA曲线；
[0020] 图2为脱硫石膏的烘干质量-时间曲线；
[0021] 图3为脱硫石膏的凝结时间-温度曲线；
[0022] 图4为脱硫石膏的强度-温度曲线。
【具体实施方式】
[0023] 以下实施方式进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限 制。
[0024] 本发明提出的脱硫石膏制备建筑石膏的工艺方法，采用预烘干和煅烧炉煅烧的两 段生产工艺进行生产，具体步骤为：
[0025] 第一步，将脱硫石膏进行预烘干除去游离水分；
[0026] 将脱硫石膏原料由输送带进入干燥器，在50°C温度下烘干时间为2小时；这个阶 段主要是排出自由水；
[0027] 第二步，将预烘干后的脱硫石膏送入煅烧炉煅烧，煅烧温度为130_170°C，煅烧时 间为2-3. 5小时；该阶段为强速均化段，通过转化效应改善材料的相变过程，增加材料中半 水石膏的含量，使其相变过程趋于稳定从而达到改善熟石膏的物理力学性能，满足用于石 膏制品的质量标准。
[0028] 随后将煅烧完毕后的熟脱硫石膏粉送入磨机研磨至粒径5μm-60μm改性并冷 却。煅烧完毕的脱硫石膏只是颗粒尺寸变小，颗粒分布特征并没改变，级配仍不合理，将导 致加水后流变性能不好，颗粒离析，分层严重，制品偏重。因而需要经过研磨改性。
[0029] 最优的煅烧工艺条件：采用预烘干+煅烧的方法煅烧脱硫石膏的试样性能最好， 具体工艺为先在50°C下烘干2h，进而在155°C下煅烧。
[0030] 关于脱硫石膏预烘干与煅烧工艺参数的确定方法如下：
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