一种模块化应用磷石膏的方法与流程

所属领域

本发明属于石膏加工领域，特别涉及一种将工业副产石膏转化为建筑石膏的加工转化设备系统以及模块化应用磷石膏的方法。

背景技术：

工业副产石膏是指在工业生产过程中，为了中和硫酸或硫酸根离子，避免其对环境造成污染，加入石灰，而形成的副产品硫酸钙也就是石膏；目前工业副产石膏不能被应用，造成大量存放，形成了新的污染源,给环境保护造成很大压力。为了解决这些问题，本申请人在先申请了一种工业副产石膏加工生产线，为将工业副产石膏特别是磷石膏的废物利用提供了一个有效的方法；在实际应用过程中，发现磷石膏具有与普通的矿物石膏有着很多不同点，例如，磷石膏的颗粒粗细是前道工序遗留下来的，不能够被人为的任意控制；磷石膏的含水率非常高，实际测量其含水率在25%-30%以上，并且磷石膏的现实状态不一致等，这给磷石膏的加工转化提出了新的问题，例如，颗粒不能控制，造成自动输送困难，并且不容易实现建筑石膏的最佳应用性能；含水率高，造成自动定量输送困难，煅烧效率低，严重阻碍了整个磷石膏转化处理的产能；另外，磷石膏是工业副产品，根据磷化工企业的情况不同，其磷石膏的来源和存在状态不同，如果采用现有的固定模式进行磷石膏的转化机应用，就会面临建设成本高，各个工序不衔接，转化及利用率低，生产效率低等问题。

技术实现要素：

针对现有的磷石膏转化处理及应用过程中存在的问题，本发明提出一种模块化应用磷石膏的方法，其特征在于：包括以下步骤，1、将整个磷石膏应用划分为多个模块，进行分别管理和应用；2、根据磷石膏的原料及应用和加工需要，调整各个模块的配制；3、利用各个模块的的灵活组合，使磷石膏的应用效率最高，投资最少；所述的步骤1中划分的多个模块包括：原料模块，预处理模块，煅烧模块，还原模块，后处理模块，储存运输模块，应用模块；所述的原料模块，是负责将磷化工企业产生的磷石膏进行集中、整理，输送，为预处理模块准备好原料；所述预处理模块是将原料模块输送出来的磷石膏进行脱水，脱酸，使磷石膏的状态尽量接近矿石石膏的预加工状态，符合煅烧石膏的要求；所述的煅烧模块是将经过预处理的磷石膏进行煅烧，使磷石膏的主要成分二水石膏转化为半水石膏和无水石膏的混合物；所述的还原模块是将煅烧后由磷石膏的主要成分半水石膏和无水石膏的混合物还原为能够为建筑工程使用的半水石膏；所述的后处理模块，是将还原后的半水石膏进行合理配置，包括球磨和基配，将石膏的使用性能达到最佳；所述的储存运输模块是将经过上述任何一个模块产出的产品进行存储或者运输输送，根据需要匹配相应的后续模块；所述的应用模块是将以上各个模块产出的产品，根据不同阶段的不同应用需求，配置不同的应用方法。所述的步骤2，是根据生产规模，和应用环境不同，配置相应的模块；所述的步骤3是根据磷石膏的原料状态，以及生产率的配置，将步骤1中的各个模块进行组合，或者一个模块配置多个其他模块；根据各个步骤配置相应模块化生产设备。

所述的模块化生产设备包括；供料系统模块，预处理系统模块，煅烧系统模块，还原系统模块，后处理系统模块，仓储及运输输送设备模块，应用系统模块，控制系统模块；

所述的供料系统模块包括：料场，料斗，输送设备，输送带，输送带接口；所述的料场为磷化工企业的磷石膏集散地；所述的料斗设置在料场内，与输送设备连接；所述的输送带有多个，前端与料斗连接，后端与输送带或者输送带接口连接；其功能是将磷石膏从料场输送到预处理系统或者其他模块；

所述的预处理系统模块包括中和均化装置，阳光房，布料及装载装置，输出装置，预烘干装置；所述的中和均化装置安装在阳光房内，包括石灰加料装置，混合搅拌装置，与供料系统模块的输送带接口连接；所述的阳光房是有透明房顶和透明围墙组成的利用太阳光增加室内温度的一种设施；所述的布料及装载装置安装在阳光房内，包括布料装置和装载装置所述的布料装置前端与均化装置连接，贯通阳光房；所述的装载装置安装在阳光房内，能够在地面自动将均化及部分脱水后的磷石膏装载到输出输送装置上；所述的输出装置安装在阳光房内，一端与输出装载装置连接，另一端与预烘干装置连接；包括供料料斗，定量供料输送带，预烘干进料输送带；所述的供料料斗安装在定量供料输送带上方，其出口与定量供料输送带对接；所述的定量供料输送带安装在供料料斗下方，一端与供料料斗的出料口对应，另一端位于预烘干进料输送带进料端上方并与预烘干进料输送带衔接；所述的预烘干装置安装在输出输送装置与其他模块之间，通过仓储运输及输送模块与煅烧系统模块或者其他模块连接。

所述的煅烧系统模块安装在预处理系统模块或者仓储及运输输送模块和还原模块之间，包括：煅烧进料装置，煅烧炉，煅烧循环装置；所述的煅烧进料装置安装在煅烧炉的前端，与仓储运输及输送装置连接；所述的煅烧系统模块包括多个独立的煅烧炉，每个煅烧炉并联连接，每个煅烧炉能够独立运行；所述的煅烧循环装置安装在煅烧炉周围，前端与煅烧炉出料口连接，后端与煅烧炉进料装置连接，能够在煅烧炉运行初期将不符合要求的煅烧产品重新输送回到煅烧炉进料装置内；这样就克服了因为煅烧需要时间长，而影响整个系统的产量的缺陷。

所述的还原系统模块设置在煅烧系统模块或者仓储及运输输送模块和后处理系统模块之间，包括：密闭进料装置，水蒸气供给装置，密闭出料装置，还原炉；所述的密闭进料装置安装在还原炉的前端与还原炉连接；所述的水蒸气供给装置安装在还原炉侧边，与还原炉炉内腔连通；所述的密闭出料装置安装在还原炉的出口处，与还原炉连接；所述的密闭进料装置和密闭出料装置在完成进料和出料的过程中能够保证还原炉内腔的密闭；所述的还原炉安装在密闭进料装置与密闭出料装置之间，分别与密闭进料装置和密闭出料装置连接；所述的还原炉内腔为密闭空间。

所述的后处理系统模块安装在还原系统模块和仓储及运输输送模块之间，通过仓储及运输输送模块连接；所述的后处理系统模块包括风选装置，球磨机，配料装置，混合装置；所述的风选装置安装在配料装置尾部，与配料装置连接，其出口与混合装置和球磨机连接；所述的球磨机安装在配料装置和混合装置的中间，其进口配料装置的出口连接，其出口与混合装置连接；所述的配料装置安装在仓储及运输输送装置与球磨机之间，有三个出口，其进口与仓储及运输输送装置连接，其三个出口分别与风选装置、混合装置、球磨机连接；所述的混合装置安装在球磨机外部，其进口与球磨机出料口及风选装置出料口及配料装置的一个出口连接，其出口与仓储及运输输送装置连接。

所述的仓储及运输输送模块包括：料仓，运输设备，输送装置；所述的料仓有多个，能够设置在每个模块后端需要储存的位置，能够将每个模块的产出品进行储存；所述的运输设备为移动运输设备，能够实现远程运输；所述的输送装置安装在各个模块之间，能够完成上个模块的产出品分配输送到下个模块的功能。

所述的应用模块包括以上各个模块产出品根据应用范围的不同而设置的相应的设备，包括石膏砖生产设备，喷筑浆料生产设备，石膏板材生产设备；分别实现石膏的不同应用。

所述的控制系统模块安装在控制室内，包括：控制设备，电源及交换通讯设备，显示屏：所述的控制设备安装在控制室，其相应的终端设备安装在各个功能模块上与各个功能部件连接；所述的电源及交换通讯设备安装在控制室，与控制设备和各个终端连接，并与电源连接；所述的显示屏安装在控制室，能够显示各个功能模块的工作状态和工作参数；能够实现功能模块的集中控制或者协调控制。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够合理提高磷石膏加工转化机应用的效率及设备的利用率，减少固定资产投资，合理配置生产资源，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的原理图

1.原料模块，2.预处理模块，3.煅烧模块，4.还原模块，5.后处理模块，6.储存运输模块，7.应用模块。

图2是模块化生产设备的配置示意图

a.供料系统模块，b.预处理系统模块，c.煅烧系统模块，d.还原系统模块，e.后处理系统模块，f.仓储及运输输送设备模块，g.应用系统模块，h.控制系统模块；a1.料场，a2.料斗，a3.输送设备，a4.输送带，a5.输送带接口；b1.中和均化装置，b2.阳光房，b3.布料及装载装置，b4.输出装置，b5.预烘干装置；c1.煅烧进料装置，c2.煅烧炉，c3.煅烧循环装置；d1.密闭进料装置，d2.水蒸气供给装置，d3.密闭出料装置，d4.还原炉；e1.风选装置，e2.球磨机，e3.配料装置，e4.混合装置；f1.料仓，f2.运输设备，f3.输送装置；g1.石膏砖设备，g2.喷筑浆料设备，g3.石膏板材设备；h1.控制设备，h2.电源及交换通讯设备，h3.显示屏。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式，如图1，本例中的基本配置思路是，磷石膏转化处理的各个功能环节，按照设备格局划分成各个功能模块，每个功能模块可以作为一个整体，按照不同的设计格局或者根据当地的地理环境条件或者磷石膏产生企业的现实状况以及对建筑石膏应用的目的和方法，对每一个功能模块进行优化配置。

实施例一，本例中针对磷化工企业废料产生数量少放在不同料场，以三个料场，磷石膏含水率较高，磷石膏粒度80-120目，所产出的建筑石膏应用于设置在远距离料仓的场地用于喷筑浆料的生产的情况为例；则在本例中选用三个原料模块1并采用三个供料系统模块a，由于预处理模块2产能大，本例中选用1个预处理模块2，并选用1个预处理系统模块b，由于磷石膏含水率高，不利于提高产能，因此本例中选用3个煅烧模块3，同时安装3套煅烧系统模块c；选用1个还原模块4同时安装1个还原系统模块d；由于磷石膏的粒度分布范围小，不利于基配提高性能，本例中选用1个后处理模块5，同时安装1套后处理系统模块e对产成品重新调整基配；选用1个储存运输模块6，并配置1套仓储运输及输送模块f，其中仓储运输及输送模块f中选配4个运输罐车作为运输设备f2，并配置4套输送装置e3，分别设置为e3-1、输送装置e3-2、输送装置e3-3、输送装置e3-4，运输罐车负责将成品石膏运输到应用模块7，输送设备分别安装在预处理系统模块b和煅烧系统模块c之间、煅烧系统模块c和还原系统模块d之间、还原系统模块d与后处理系统模块e之间、后处理系统模块e和仓储运输及输送模块f的料仓之间；因为本例中磷石膏的产出量小，本例中选用一个应用模块7并安装应用系统模块g，将其设置在其生产场地，用于生产喷筑浆料；本例中选用一套控制系统模块h，将其安装在控制室内，与各个模块上的控制终端连接；

应用时将3个原料模块1设置在三个料场中，并将供料系统模块a安装在现场，汇集在预处理系统模块b的入口处，与中和均化装置b1对接；将预处理系统模块b的预烘干装置b5的出口与仓储运输及输送模块f中的输送装置f3-1连接，输送装置f3-1的出口与煅烧系统模块c的煅烧进料装置c1对接；本例中选用煅烧进料装置c1有3个出口，分别与3个煅烧炉c2连接；煅烧炉c2的出口与仓储运输及输送模块f的输送装置f3-2连接；输送装置f3-2出口与还原系统模块d中的密闭进料装置d1对接，经过还原炉d4还原后的石膏经过密闭出料装置d3与仓储运输及输送模块f的输送装置f3-3对接，输送装置f3-3的出口与后处理系统模块e的配料装置e3连接，进入风选装置e1和球磨机e2和混合装置e4，混合装置e4的出口与仓储运输及输送模块f的输送装置f3-4对接，输送装置f3-4的出口与仓储运输及输送模块f的料仓f1连接；经过料仓f1存储的建筑石膏，通过运输设备f2，将其输送到应用系统模块g进行应用；整套系统在控制系统模块h的控制下实现自动控制。

实施例二，设定应用模块7设置在料仓f1附近，其他设定同实施例一，则可以取消仓储运输及输送模块f中的运输设备f2，增加1个输送装置f3-5，将输送装置f3-5安装在料仓与应用系统模块g之间，其余同实施例一。

实施例三，设定磷石膏的含水率较低，则选用煅烧系统模块c的煅烧炉c2采用1个，其他与实施例一相同。

实施例四，设定磷石膏的产出量大且集中堆放，则选用一个供料系统模块a，其余与实施例一相同。

实施例五，设定磷石膏的颗粒分布范围大，符合建筑石膏的性能要求，则取消后处理模块5，其余同实施例一。

实施例六，设定应用模块采用的是煅烧后不需还原的煅烧石膏，则可以去除实施例一中的还原模块4、后处理模块5，其他与实施例一相同。

通过以上实施例能够看出，本发明能够根据不同的磷石膏产量、状态、物理参数、应用目的等选择不同的模块数量和不同的模块搭配，避免了如果设置多条生产线，则会浪费许多配套设备，造成浪费，同时需要大面积建筑面积，浪费土地资源和动力资源、人力资源；如果设置生产线少，则造成产能不足的现象；因此，本模块化生产，能够合理调配生产能力，减少浪费，提高了生产效率，应用灵活，大量节约了生产成本。