磷石膏骨料生产系统的制作方法

本发明涉及磷石膏固废再利用领域，特别是一种磷石膏骨料生产系统。

背景技术：

1、磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业固体废物。在湿法磷酸生产过程中，通常每生产1吨磷酸，以100％的p2o5计算，约产生4.5～5.5吨的磷石膏。磷石膏主要成分为二水硫酸钙(caso4•2h2o)，以及少量其他杂质。

2、砂石骨料是建筑领域常用的材料，能够大量的消耗磷石膏，而且基于环境保护的原因，目前河道挖沙基本已经禁止，开采石料制备人工机制砂也受到很大限制，开采的石料需要经过多次破碎，能耗也较高，部分岩石破碎后含有大量的针片状砂，或者含有云母组分，均会影响混凝土的成品的强度。

3、但是，磷石膏的强度受自身材质影响，通常仅能达到5mpa左右的抗压强度，而作为混凝土轻集料的抗压强度需要至少达到15mpa以上，因此需要对磷石膏进行改性。目前常用的增加强度的方式有，将磷石膏以中低温脱水变成半水磷石膏，而后在半水磷石膏中掺加激发剂、磷石膏杂质物质钝化剂、中和剂、骨架稳定补强剂等材料，再经过加水、加压和养护后制备成耐水性磷石膏制品。专利文献cn 116924714 a记载了一种改性磷石膏人造骨料生产工艺，磷石膏加入改性剂，充分搅拌后放置使其自然风干，待风干后投入球磨机中研磨，获得改性磷石膏，以改性磷石膏、矿粉水泥为原料投入造粒机进行造粒制备出磷石膏球，浸水养护14-28d，然后投入破碎机制得人造骨料，最后通过筛分获得不同粒度规格的人造骨料。但是该方案制备的骨料强度不足，而且现有的滚动造粒机还存在各组分混合不均匀，最终抗压强度还不如纯磷石膏的问题。cn117229025a记载了一种磷石膏胶凝材料改性剂及其制备方法、磷石膏胶凝材料、磷石膏轻骨料，通过对磷石膏改性后，添加矿粉和硅酸盐水泥熟料制备轻骨料，得到成品的强度为28d约7mpa左右。但是仍不足以满足大部分用途的混凝土强度要求。而且软化系数最高为0.68，即渗入水后强度仅保留0.68。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种磷石膏骨料生产系统，能够规模化的生产强度满足较多用途的混凝土骨料的要求，而且软化系数高于0.85。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种磷石膏骨料生产系统，包括球磨机、预混罐、混合罐和压力造粒机；

3、球磨机与预混罐连接，预混罐与混合罐连接，混合罐与压力造粒机连接。

4、优选的方案中，球磨机用于将部分磷石膏球磨至微米级粒度；

5、预混罐用于将球磨后的磷石膏、硅灰、矿粉、粉煤灰和水预混合，并保持一段时间；

6、混合罐用于将预混后的磷石膏、剩余的磷石膏、水泥、无水磷石膏、减水剂和细砂混合；

7、压力造粒机用于将混合后的磷石膏压制成颗粒。

8、优选的方案中，多个球磨机的出料口与预混罐的进料口连接，预混罐内设有搅拌装置，至少一个自动供料机与预混罐的进料口连接；

9、预混罐通过第一输送装置与混合罐的进料口连接，混合罐内设有搅拌装置，至少一个自动供料机与混合罐的进料口连接；

10、混合罐通过第二输送带与压力造粒机连接；

11、压力造粒机还与水化仓连接。

12、优选的方案中，压力造粒机的出料口还设有第一输送带，第一输送带的一侧设有送风机，送风机用于将造粒后的磷石膏颗粒表面吹干；

13、在送风机的下游设有喷淋装置，喷淋装置用于给磷石膏颗粒表面喷洒防水液，第一输送带与水化仓连接。

14、优选的方案中，在第一输送带与水化仓之间还设有第二输送带，第二输送带位于第一输送带的下方，在磷石膏颗粒跌落位置的至少一侧设有喷淋装置，喷淋装置用于给磷石膏颗粒表面喷洒防水液。

15、优选的方案中，所述的压力造粒机中，设有竖直布置的锥形筒体，锥形筒体内设有压力锥辊，压力锥辊为倒锥形，压力锥辊的外壁与锥形筒体的内壁接触，压力锥辊的顶部中心设有立柱，立柱通过传动机构与至少一个驱动电机连接，以驱动压力锥辊转动；

16、在压力锥辊的顶部位置设有进料段，在进料段的位置，压力锥辊与锥形筒体之间的间隙，大于其他位置的压力锥辊与锥形筒体之间的间隙；

17、在压力锥辊的顶部还设有多个进料叶片，进料叶片用于将浆料压入到进料段内。

18、优选的方案中，在压力锥辊的表面内设有多个压片，在压片之间构成多个纵向压槽和螺旋压槽；

19、螺旋压槽的宽度大于纵向压槽的宽度；

20、螺旋压槽位于上游的一端较高，位于下游的一端较低；

21、在锥形筒体内壁设有多个凸起部。

22、优选的方案中，在锥形筒体底部的位置设有造粒盘，造粒盘为环形结构，在造粒盘的内壁设有多个沿圆周均布的齿槽，齿槽的上端面与压片的边缘接触，齿槽与压力锥辊和锥形筒体之间的间隙对应。

23、优选的方案中，在锥形筒体的上部设有上筒体，上筒体内设有轴承，轴承与立柱连接；

24、压力锥辊靠近顶部的位置设有花键齿段，花键齿段与传动齿盘啮合连接，传动齿盘可沿着花键齿段上下滑动；

25、在上筒体上固设有多个驱动电机，驱动电机通过主动齿轮与传动齿盘啮合连接。

26、优选的方案中，在立柱的顶部设有压力回转盘，压力回转盘与多个反力杆的一端连接，反力杆的另一端与上筒体的内壁连接；

27、反力杆设有螺旋千斤顶，以将压力锥辊压紧在锥形筒体的内壁。

28、本发明提供的一种磷石膏骨料生产系统，通过采用上述的方案，尤其是压力造粒机的结构，能够大幅提高磷石膏骨料的抗压强度。经检测，在实验过程中，最高抗压强度能够达到53.2mpa，破坏载荷532.46 kn，软化率0.89；在小试过程中，堆积抗压强度能够达到20mpa，最高可达25mpa左右，软化率0.85。满足大部分混凝土的强化要求。本发明的压力造粒机，能够实现最高约3:1的压缩比，对应压力装备约90mpa的压力机。

技术特征：

1.一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：包括球磨机（1）、预混罐（2）、混合罐（5）和压力造粒机（8）；

2.根据权利要求1所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：球磨机（1）用于将部分磷石膏球磨至微米级粒度；

3.根据权利要求1或2所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：多个球磨机（1）的出料口与预混罐（2）的进料口连接，预混罐（2）内设有搅拌装置，至少一个自动供料机（4）与预混罐（2）的进料口连接；

4.根据权利要求3所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：压力造粒机（8）的出料口还设有第一输送带（10），第一输送带（10）的一侧设有送风机（9），送风机（9）用于将造粒后的磷石膏颗粒表面吹干；

5.根据权利要求4所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：在第一输送带（10）与水化仓（7）之间还设有第二输送带（12），第二输送带（12）位于第一输送带（10）的下方，在磷石膏颗粒跌落位置的至少一侧设有喷淋装置（11），喷淋装置（11）用于给磷石膏颗粒表面喷洒防水液。

6.根据权利要求1所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：所述的压力造粒机（8）中，设有竖直布置的锥形筒体（813），锥形筒体（813）内设有压力锥辊（812），压力锥辊（812）为倒锥形，压力锥辊（812）的外壁与锥形筒体（813）的内壁接触，压力锥辊（812）的顶部中心设有立柱（808），立柱（808）通过传动机构与至少一个驱动电机（801）连接，以驱动压力锥辊（812）转动；

7.根据权利要求1所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：在压力锥辊（812）的表面内设有多个压片（815），在压片（815）之间构成多个纵向压槽（817）和螺旋压槽（816）；

8.根据权利要求7所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：在锥形筒体（813）底部的位置设有造粒盘（814），造粒盘（814）为环形结构，在造粒盘（814）的内壁设有多个沿圆周均布的齿槽（818），齿槽（818）的上端面与压片（815）的边缘接触，齿槽（818）与压力锥辊（812）和锥形筒体（813）之间的间隙对应。

9.根据权利要求6~8任一项所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：在锥形筒体（813）的上部设有上筒体（807），上筒体（807）内设有轴承（809），轴承（809）与立柱（808）连接；

10.根据权利要求9所述的一种磷石膏骨料生产系统，其特征是：在立柱（808）的顶部设有压力回转盘（819），压力回转盘（819）与多个反力杆（820）的一端连接，反力杆（820）的另一端与上筒体（807）的内壁连接；

技术总结
本发明提供一种磷石膏骨料生产系统，包括球磨机、预混罐、混合罐和压力造粒机；球磨机与预混罐连接，预混罐与混合罐连接，混合罐与压力造粒机连接。球磨机用于将部分磷石膏球磨至微米级粒度；预混罐用于将球磨后的磷石膏、硅灰、矿粉、粉煤灰和水预混合，并保持一段时间；混合罐用于将预混后的磷石膏、剩余的磷石膏、水泥、无水磷石膏、减水剂和细砂混合；压力造粒机用于将混合后的磷石膏压制成颗粒。通过采用上述的方案，尤其是压力造粒机的结构，能够大幅提高磷石膏骨料的抗压强度。经检测，小试过程中，堆积抗压强度能够达到20Mpa，最高可达25MPa左右，软化率0.85。

技术研发人员：刘少波,谭长林,陈洁,宋文峰,梁宇杰,孙思语,刘安然
受保护的技术使用者：湖北益通建设股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27