专利名称：石膏的节能干燥生产方法
技术领域：
本发明属于石膏的生产方法，特别是涉及石膏的节能干燥生产方法。
背景技术：
目前工业副产石膏主要有磷石膏、硫酸法钛白粉废酸处理石膏等等。
磷石膏的产生主要是湿法磷化工生产磷酸时，磷矿与硫酸进行复分 解反应沉淀结晶所生成的， 一吨磷酸(P205%)要产生5-4吨固体磷石
膏。2006年我国湿法磷酸生产约800万吨(P205%)，所产固体磷石膏 4400多万吨。磷石膏的大量排放不仅需要大笔的资金和土地建造堆场， 还由于磷石膏经雨水长期浸泡，其中的可溶性磷、氟等以水体为媒介向 环境传递，引起土壤、水系、大气的污染。
硫酸法钛白粉产生废硫酸6—8吨(20—25% H2SO 4)，稀硫酸60 —100吨(2.0—5.0% H2SO 4)。发明人曾发明专利ZL02113704.8，"一 种稀硫酸的浓縮除杂生产方法"成功经济地解决了前者含20—25% H 2S0 4硫酸回收问题；而后者由于浓度太低，仅能用石灰中和产生石膏。 目前国内硫酸法钛白粉已达年100万吨，产生的石膏量高达300万吨。 尽管其中没有磷石膏中的磷、氟等危及环境的杂质，但其堆放同样要占 据大量的土地。
尽管石膏作为建筑胶结材料、水泥缓凝剂、甚至硫酸水泥原料，应 该大有市场用途。但是，除去其中可分离的杂质影响之外，最主要的原 因也是最根本的因素，在于工业副产石膏与天然石膏的加工成本。磷石 膏的产生是在湿法磷酸生产的磷酸过滤工序中，经真空过滤机如翻盘、 转台、带式等过滤机分离而得到的。其中含有约25—30%的游离水和20。/0 的结晶水，钛白石膏含游离水更高，而天然石膏却没有这约25—30%的 游离水。这就造成石膏加工利用能耗高，装置能力上不去，加工成本高 于天然石膏的加工成本。
现有石膏加工生产建筑石膏粉胶结材料、水泥缓凝剂、和生产硫酸
水泥原料的干燥方法，如"磷肥与复肥"杂志第16巻第2期第59页至 6页发表的"磷石膏制水泥缓凝剂及建筑石膏粉的工艺特点"，该技术 存在最后干燥脱出游离水和结晶水时能耗大的显著缺点。由于要脱出二 水石膏(CaS04'2H20)中1.5个结晶水，使之成为半水石膏
(CaS04 1/2H20);理论上讲，常压下游离水在干燥温度100"就可以 将游离水赶走，若干燥生产系统有一定的微负压，其干燥温度还可以更 低；而结晶水是在128匸才开始失去，要让失去结晶水达到生产要求， 往往要维持在160—170'C的温度之间。这就造成大量的该温度下的热空 气的热量白白浪费掉。如果采用逆流干燥，必须维持160—170匸的热风 源，否则超出此温度，半水石膏(CaS04 1/2H20)将变成无水石膏
(CaSO";这样干燥的温差(厶T)小，热效率低。所以，现有磷石膏、 天然石膏的干燥脱水与失水的生产方法的不足，是热利用低，大量的有 160--17(TC的热风源被白白丢掉；不仅不利于节能减排，而造成企业生 产成本高；也是磷石膏难于利用的根本所在。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种采用两级循环 干燥进行的石膏节能干燥方法。由于充分利用脱出游离水与失去结晶水 温差中的热焓，将石膏中失去结晶水的较高温尾气用于烘干石膏中的游 离水分并加热进料物料，使生产系统中的排除尾气温度由160—17(TC降 到85-IO(TC;达到了节约了能源、降低生产成本，提高生产能力，减 少投资，增加生产者的经济效益等目的。
本发明的目的是通过如下技术方案实现包括直接用石膏、磷石膏 或净化机械预脱水的石膏，加入干燥器l，用干燥器2经分离产品后的 热风作为热源，在干燥器1中进行干燥，从干燥器1出来的物料经气固 分离后，固体物料送干燥器2作进料，气体排空；在干燥器2用热风炉 4高温热风作为热源，与从干燥1脱出大部分游离水和已加热的物料在 干燥器2中进行干燥，从干燥器2出来的物料经气固分离后，得到固体 即本发明所指石膏粉产品，热风尾气循环回干燥器1作为干燥热源。本
发明的工艺方法包括
a、 将石膏或磷石膏，作为千燥原料进料；
b、 进入干燥器1烘干掉大部分进料中的游离水并加热物料，热风为循环返回的干燥器2的高温尾气，热风也可由其它热源5提供；
c、 从干燥器1干燥出来的物料，经气固分离尾气排空，热固体 物料作为干燥器2的进料；
d、 进入干燥器2烘干掉大部分进料中结晶水，热风热风炉4产生 的高温气体
e、 从干燥器2出来的物料，经气固分离；固体物料即为得到的半 水石膏产品；尾气循环回千燥器1作为干燥的热源。
本发明中干燥器1的出口温度为80—105'C,最好是90—100'C; 干燥器2的进口温度为400—600'C，最好是500T;出口温度为155—180 'C，最好是160—170'C。本发明所制得的目的物即为半水石膏。可用于 生产建筑胶结剂、水泥缓凝剂、建筑石膏板、砌块、以及石膏制硫酸水 泥的原料。
本发明的技术方案带来的优点由于采用两级千燥，热风循环再用，
充分利用了脱出游离水与失去结晶水温差中的热焓，将石膏中失去结晶 水的较高温尾气用于烘干石膏中的游离水分并加热进料物料，使生产系
统中的排除尾气温度由160—170'C降到85—IOO'C。即达到了节约了能 源、降低生产成本，提高生产效率，又扩大了石膏、乃至工业副产石膏 的生产用途。节能减排，保护环境，节约了投资和生产费用；而且减少 了大量的工业副产石膏因堆放所产生的土地占有、渣场建设、维护费用 等。因此，本发明不但可将废弃的工业副产石膏作为一个资源使用，而 且具有加工成本费用低、经济和社会效益十分显著等优点。
图l:本发明的石膏节能干燥生产方法流程示意图 1、干燥器； 2、干燥器,-
3、 6旋风分离器4、热风炉； 5、热风炉或其它热源。 具体实施例
下面结合工艺流程图并用具体实施例对本发明方法作进一步说明。 实施例1:
将经过净化和机械脱水的工业副产石膏(游离水12°/。，结晶水18%) 以每小时投入量8000公斤投入干燥器1中，用热风炉5的热风(或其 它热源)进行干燥，烘干石膏中的游离水，维持干燥器旋风分离器3出
口温度卯'C;从旋风分离器3分离出来的热物料进入干燥器2，用干燥 器2的热风炉4产生的热风进行干燥脱水，干燥器2进口温度550'C， 旋风分离器6出口温度170'C;从旋风分离器6分离出来的物料即半水 石膏产品送成品仓贮存，用于下游产品的加工，从旋风分离器6分离出 来的含尘气体返回干燥器1作热风干燥用，同时降低干燥器1热风炉5 的热负荷，维持整个系统的热平衡、物料平衡、温度平衡。每小时得到 产品600公斤。 实施例2:
将天然石膏(游离水5%,结晶水22%)以每小时投入量8000公斤 投入干燥器1中，先用热风炉5的热风进行干燥，烘干石膏中的游离水， 维持干燥器1旋风分离器3出口温度卯'C;从旋风分离器3分离出来的 热物料进入干燥器2,用干燥器2的热风炉4产生的热风进行干燥脱水， 干燥器2进口温度600'C，旋风分离器6出口温度1601C;从旋风分离 器分离6出来的物料即半水石膏产品送成品仓贮存，用于下游产品的加 工，从旋风分离器6分离出来的含尘气体返回干燥器1作热风干燥用， 同时降低干燥器1热风炉5的热负荷，维持整个系统的热平衡、物料平 衡、温度平衡。每小时得到产品680公斤。
实施例3:
将磷石膏(游离水25%，结晶水17%)以每小时投入量8000公斤 投入千燥器1中，先用热风炉5的热风进行干燥，烘干石膏中的游离水， 维持干燥器1旋风分离器3出口温度9(TC;从旋风分离器3分离出来的 热物料进入干燥器2，用干燥器2的热风炉4产生的热风进行干燥脱水， 千燥器2进口温度600'C，旋风分离器6出口温度180'C;从旋风分离 器6分离出来的物料即半水石膏产品送成品仓贮存，用于下游产品的加 工，从旋风分离器6分离出来的含尘气体返回干燥器1作热风干燥用， 同时降低千燥器1热风炉5的热负荷，维持整个系统的热平衡、物料平 衡、温度平衡。每小时得到产品520公斤。
权利要求
1、石膏的节能干燥生产方法，其特征在于该方法包括a、将石膏送入干燥器1中进行干燥；b、从干燥器1出来的物料进行气固分离，分离后的固体作为干燥器2的进料，气体作为尾气排空；c、将干燥器1干燥分离后的固体物料送入干燥器2中，用热风炉4产生的热源，进行干燥；d、从干燥器2出来的物料进行气固分离，分离后的固体即为成品半水石膏，分离后的高温热气体，返回干燥器1作为干燥的热源。
2、 按权利要求1所述石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所述 的加入的石膏可以是天然石膏、磷石膏或经过净化机械脱水的磷石膏、 或硫酸法钛白废酸处理石膏，乃至其它工业石膏。
3、 按权利要求1所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述的千燥器1的热风来源是来自干燥器2的高温尾气。
4、 按权利要求1所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述干燥器1的出口温度为85-105'C。
5、 按权利要求4所述的石膏的节能千燥生产方法，其特征在于所 述的干燥器1出口温度为卯-100'C。
6、 按权利要求1所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述的干燥器2的进口温度为350-650'C。
7、 按权利要求6所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述干燥器进口温度为500-600'C。
8、 按权利要求1所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述的干燥器2的出口温度为150-180'C。
9、 按权利要求8所述的石膏的节能干燥生产方法，其特征在于所 述千燥器2的出口温度为160-170X:。
全文摘要
本发明公开了一种石膏的节能干燥生产方法。包括采取本流程中用两级循环干燥进行节能干燥的生产加工工艺，充分利用脱出游离水与失去结晶水温差中的热焓，将石膏中失去结晶水的较高温尾气用于烘干石膏中的游离水分并加热进料物料，使生产系统中的排除尾气温度大幅度降低；由于采用两级干燥将原有的尾气排放温度从160-170℃降到85-100℃，节约了干燥的能耗，大幅度地降低了生产成本。
文档编号C04B11/00GK101186454SQ20071005088
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者龚家竹 申请人:龚家竹