磷石膏制水泥緩凝劑報告正文(改07)

1、云天化集團公司磷石膏產(chǎn)業(yè)化利用調(diào)研報告附件六磷石膏制水泥緩凝劑調(diào)研報告二00六年十二月昆明院 長： 梅 毅副 院 長： 曾 波 李 俠項目負(fù)責(zé)人： 趙建國報告撰寫： 李曉強參加人員： 趙建國 李曉強 楊妍惠 韓熠 李海昆 李建玲 黃曉虹 馬新蕊 目 錄1 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r1.1 應(yīng)用研究進(jìn)展1.2 應(yīng)用概況1.3 應(yīng)用中存在的問題2 磷石膏制水泥緩凝劑工藝技術(shù)及評價2.1 日產(chǎn)公司水泥緩凝劑生產(chǎn)流程2.2 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程(i)2.3 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程()2.4 cgcpragon水泥緩凝荊生產(chǎn)流程2.5 銅化集團公司水泥緩凝劑生產(chǎn)流程2.6 其它

2、企業(yè)水泥緩凝劑的生產(chǎn)2.7 水泥緩凝劑產(chǎn)能現(xiàn)狀及產(chǎn)品性能指標(biāo)3 磷石膏的改性技術(shù)4 結(jié)論4.1 磷石膏制水泥緩凝劑4.2 磷石膏制水泥緩凝劑技術(shù)推薦參考文獻(xiàn)水泥緩凝劑是水泥生產(chǎn)中的添加劑，其摻混比例一般為3%5%。緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)時間的外加劑，它可以使水泥漿體水化誘導(dǎo)期延長，水化速度減慢，推遲了c-s-h和ca(oh)2成核結(jié)晶的時間，水化產(chǎn)物以較低擴散和沉積速率形成，晶體生長發(fā)育較完整，水化產(chǎn)物在水泥顆粒間的空隙中分布比較均勻，同時還推遲水化的放熱過程，使溫峰降低，使混凝土具有良好的和易性和較低的需水量，在較長時間里保持塑性狀態(tài)，便于灌注、振搗和提高施工效率。水泥生產(chǎn)中需要大量的石膏作

3、為延長凝固時間的緩凝劑。目前我國水泥行業(yè)中所用的緩凝劑大部分為天然石膏，年耗量約20mt/a左右，并且伴隨著水泥工業(yè)的快速增長而增長。將磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑，能相應(yīng)地降低水泥的成本，同時也是磷石膏綜合利用的一條重要途徑。在國外采用磷石膏作為水泥緩凝劑已成為磷石膏的主要利用途徑之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年中國水泥行業(yè)對石膏的需求量約為25.41mt/a，其中以磷石膏為原料的僅占6.7%，每年可以消耗磷石膏1.7 mt。1國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r1.1 應(yīng)用研究進(jìn)展水泥生產(chǎn)中通常使用適量的天然石膏作為緩凝劑。石膏之所以能調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，主要是由于水泥熟料中的c3a和c4af與石膏作用，形

4、成水化硫鋁酸鈣和水化硫鐵酸鈣，這些水化產(chǎn)物附著在熟料顆粒表面上成為一層薄膜，封閉水化組分的表面，阻滯水分子以及離子的擴散，從而延緩了水泥顆粒特別是c3a的繼續(xù)水化，直到結(jié)晶壓力達(dá)到一定數(shù)值將鈣礬石薄膜局部脹裂，水化才得以繼續(xù)進(jìn)行。石膏對水泥的早期水化作用尤為明顯。向水泥顆粒表面和附近供應(yīng)ca2+、so42和al2o3的速度決定著針狀aft相的形成，因為針狀aft相和c-s-h凝膠交織復(fù)合的結(jié)構(gòu)要比六方板狀的afm相和水化鋁酸鈣形成的結(jié)構(gòu)致密得多，強度發(fā)展較好，收縮和徐變都較小。所以，從石膏方面來說，其種類、顆粒組成及在水泥中的空間分布都影響著ca2+和so42的供給速率，結(jié)果會使石膏的需求量減

5、少；從水泥方面來說，其粒級、含鋁相量和活性、顯微結(jié)構(gòu)尤其是c3a、鐵相與硅酸鹽相的交錯生長狀況都影響著al2o3的供給速率，結(jié)果會使石膏的需求量增大。因此，確定最佳石膏量的可靠方法是強度和有關(guān)性能試驗。一般水泥中總so3與總al2o3之比為0.50.9，通常采用0.6。當(dāng)然，用于緩凝的石膏宜少含雜質(zhì)，雜質(zhì)含量多要增加需水量，水泥強度會有所降低。以上分析主要為水泥緩凝劑石膏的制備提供理論基礎(chǔ)。隨著世界對環(huán)境污染控制的日益嚴(yán)格，各國對磷石膏的資源化利用越來越重視。探明磷石膏中雜質(zhì)的種類、形態(tài)、分布及其對性能的影響規(guī)律，是其資源化利用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。以往對磷石膏中可溶磷的研究較多，基本搞清可溶磷對磷石

6、膏性能的影響規(guī)律。有機物、共晶磷是僅次于可溶磷的有害雜質(zhì)，這一點已被廣泛接受。用磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑是否會對水泥混凝土的性能產(chǎn)生不良影響，這不僅是水泥生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)先考慮的，也是水泥用戶所關(guān)心的。磷石膏與天然石膏的最大區(qū)別在于磷石膏中含有的有害雜質(zhì)，主要是水溶性的磷和氟，這些雜質(zhì)量雖少，但對水泥質(zhì)量卻有嚴(yán)重影響。因此，要將磷石膏用作水泥緩凝劑，除去其中的有害雜質(zhì)是關(guān)鍵。為此，國內(nèi)外科研機構(gòu)都進(jìn)行了相關(guān)的應(yīng)用研究工作。singh證實了有機物對磷石膏的有害性，并研究了以浮選法消除有機物的預(yù)處理工藝。但是，目前總體上對磷石膏中有機物和共晶磷的研究仍非常薄弱，尚未弄清楚有機雜質(zhì)的種類、結(jié)構(gòu)以及有

7、機物與共晶磷的分布規(guī)律，而是把共晶磷籠統(tǒng)地當(dāng)作難溶磷看待。關(guān)于有機物與共晶磷對磷石膏性能的影響，人們的認(rèn)識是模糊的。潘群雄等將磷石膏在730煅燒后，用于配制硅酸鹽水泥。結(jié)果表明，高溫煅燒可消除可溶磷的不良影響，能代替二水石膏作水泥緩凝劑，并且有顯著的增強效果。他認(rèn)為其機理是磷石膏經(jīng)高溫煅燒，簡單磷酸鹽縮合成多聚偏磷酸鹽玻璃體，消除了可溶磷對水泥性能的不良影響。多聚偏磷酸鹽玻璃體是水泥的分散劑，有利于提高水泥漿體的流動性、密實性。煅燒磷石膏內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷增加，提高了活性，硫酸鹽激發(fā)效應(yīng)增強。 因此顯著地提高了硅酸鹽水泥的早期和后期強度。彭家惠等采用浮選、萃取分離濃縮技術(shù)， 用色譜-質(zhì)譜聯(lián)譜分析、紅

8、外光譜分析、掃描電鏡顯微分析，結(jié)合宏觀性能試驗，對磷石膏的有機物、共晶磷分析及它們對性能的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，磷石膏中的有機物有乙二醇甲醚乙酸酯、異硫氰甲烷、3-甲氧基止戊烷、2 乙基-1，3一二氧戊烷，它們分布于二水石膏晶體表面，含量隨磷石膏顆粒度的增加而增加。這些雜質(zhì)可削弱硬化體間的接合，使硬化體強度降低。磷石膏中的共晶磷隨磷石膏顆粒度的增加而減少，它延緩膠結(jié)材凝結(jié)硬化，使水化產(chǎn)物晶體粗化、結(jié)構(gòu)疏松。侯貴華利用dta、xrd、ir測定水泥水化漿體化學(xué)結(jié)合水和ca(0h)2生成量，研究了煅燒石膏、二水石膏對硅酸鹽水泥早期水化過程的影響。結(jié)果表明：在水化齡期相同時，摻煅燒石膏的水泥漿體中

9、水化產(chǎn)物同摻二水石膏相比，ca(0h)2 生成量大；在ld 前無鈣礬石(aft)生成：結(jié)合水量在1d前，前者高于后者，而ld后則相反。指出煅燒石膏加快水泥早期水化產(chǎn)物形成的機理在于：由于它的溶解度較低，在水泥水化初期（ ld前)，存在于水泥中的鋁酸鹽相不能形成aft，從而減緩了aft對水泥水化的延緩作用，加速了整個熟料礦物的水化。因為煅燒石膏的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生了變化，它在水中的溶解速度比二水石膏低，水泥和水后，溶液中so42-濃度達(dá)到飽和的時間較長，因此其緩凝能 低于二水石膏，在相同so3含量的情況下，水泥的凝結(jié)時間較短。姜洪義等采用激光粒度測定儀、篩分和sme研究了磷石膏的顆粒級配和二水石膏晶體

10、的形貌 測定了不同粒徑磷石膏中雜質(zhì)的種類和含量，及不同粒徑磷石膏的性能。結(jié)果表明：磷石膏顆粒級配大體上呈正態(tài)分布，粒徑豐要集中在50200 m。 不同粒徑磷石膏中雜質(zhì)含量存在明顯差異：可溶磷、有機物含量隨著磷石膏顆粒度增加而逐漸增加，總磷含量隨磷石膏粒度的變化而波動；共晶磷含量則是隨著磷石膏顆粒度減小而增加。影響磷石膏膠結(jié)料需水量和抗壓強度的主要因素是磷石膏的顆粒粒徑，而影響磷石膏膠結(jié)料凝結(jié)時間的主要因素是磷石膏中可溶性雜質(zhì)，特別是可溶磷的含量。謝燕等做了磷石膏作水泥緩凝劑與減水劑相容性的研究，結(jié)果表明在水泥比表面積與so3含量相同的條件下，磷石膏與聚羧酸鹽、萘系、木鈣、糖鈣等各類減水劑的相容

11、性優(yōu)于或接近于天然石膏，對混凝土的工作性和強度無不良影響。 沈衛(wèi)國等在磷石膏作水泥緩凝劑的應(yīng)用研究中介紹，在磷石膏中加入固化劑，利用固化劑的膠凝作用在一定的工藝條件下制成有一定形狀的固體如磚、球等，經(jīng)過一段時間的存放失水，可以用于水泥生產(chǎn)。他研制了兩種固化劑，一種是在磷石膏中加入膠凝材料，另一種在磷石膏中加入石灰粉煤灰。在1215mpa的壓力下成型，其試塊7d強度接近2.0mpa，有一定的水硬性，可以制成一定形狀的固體緩凝劑。磷石膏經(jīng)成型處理后 可解決計量配料問題，準(zhǔn)確配入到下料口中。試驗結(jié)果見表1-1。表1-1 磷石膏作水泥與天然二水石膏的實驗結(jié)果對比分析經(jīng)過多年的研究和生產(chǎn)實踐，已知影響波

12、特蘭水泥水合的主要雜質(zhì)是水溶性p2o5 與水溶性f。由于研究者所采用的磷石膏雜質(zhì)水平不一樣，有的認(rèn)為磷石膏中的這些雜質(zhì)通常延緩波特蘭水泥的凝固，但不影響3天強度的發(fā)展 ；有的認(rèn)為雜質(zhì)在水泥性能中的最主要的危害是反常的緩凝和早期強度(3天和7天)的降低，對最終強度(28)天沒有明顯影響 。上述結(jié)論是一致的，只是程度上的不同，既然緩凝就必然影響早期強度，問題是影響的時間，這與所采用的磷石膏原料中雜質(zhì)的種類和數(shù)量有著密切的關(guān)系。雜質(zhì)較少，影響較小，故3天強度不受影響；反之，3天至7天的強度就必然受影響。近年來，我國對用磷石膏作水泥緩凝劑的研究雖然取得了一定的進(jìn)展，但大都圍繞著水泥凝結(jié)時間與強度，即是

13、否滿足水泥標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行試驗研究，對用磷石膏作緩凝劑制成的水泥其混凝土的工作性有否影響則研究較少。 1.2 應(yīng)用狀況早在1955年，日本就著手磷石膏作水泥緩凝劑的開發(fā)工作，1958年建成了第一個工業(yè)規(guī)模的磷石膏工廠，并漸漸取代天然石膏。目前，日本的磷石膏有1413用于制備水泥緩凝劑，水泥緩凝劑75來源于磷石膏，25采用其它化學(xué)石膏。日本生產(chǎn)磷石膏水泥緩凝劑的主要流程如下：過濾機來的磷石膏先在回轉(zhuǎn)干燥機中干燥，并在送到回轉(zhuǎn)窯煅燒前加入石灰，控制煅燒溫度得到可溶性的無水物和半水物，然后在混合裝 置中加水使造粒同時進(jìn)行水合反應(yīng)和雜質(zhì)的中和反應(yīng)。 粒狀磷石膏的粒度為 lo30mm，含水912。 除日本

14、以外，世界上其他國家也有類似于日本的煅燒轉(zhuǎn)化法的生產(chǎn)裝置，其中菲律賓有一套150kta裝置，韓國有一套200kt/a的裝置。德國salzgi11er磷石膏水泥緩凝劑生產(chǎn)流程與日產(chǎn)公司流程相同，也采用半水技術(shù)路線生產(chǎn)磷石膏水泥緩凝劑，同樣添加鈣質(zhì)如石灰等中和有害雜質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化成惰性物質(zhì)。所不同的是采用氣流式煅燒器代替回轉(zhuǎn)窯。我國磷石膏利用的研究開發(fā)工作起步較晚，特別是利用磷石膏作水泥緩凝劑的工作進(jìn)展較慢。杭州水泥廠、南京江南水泥廠、馬鞍山水泥廠、上海水泥廠等企業(yè)都做過用磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑的試驗。試驗表明，用經(jīng)過預(yù)處理的磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑，不但不會降低水泥強度，而且使水泥的

15、后期強度比天然石膏還高，且能降低生產(chǎn)水泥的成本。上海水泥廠用改性磷石膏制水泥緩凝劑，水泥的后期強度不但比用天然石膏制的要高，而且每年可節(jié)省費用100萬元。1995年福建省龍海市磷肥廠利用磷石膏代替天然石膏研制水泥緩凝劑取得成功。銅陵化工集團磷石膏綜合開發(fā)公司有一套lookt/a的裝置，該裝置的工藝類同于日本的煅燒轉(zhuǎn)化工藝，于1999年8月投產(chǎn)，產(chǎn)品已銷往銅陵水泥廠、海螺集團銅陵分廠等單位，用戶反映良好。江西貴溪化肥有限責(zé)任公司200kt/a磷石膏綜合利用裝置。陜西江友建材有限責(zé)任公司200kt/a磷石膏綜合利用裝置。中化重慶涪陵化工有限公司年產(chǎn)200kt/a水泥緩凝劑裝置。陜西華縣化工建材廠也

16、建成了一套30kt/a的水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置。秦皇島華贏磷酸公司已建成一套150kta球狀水泥緩凝劑裝置。貴州宏福公司與法國kt公司、四川大學(xué)、銅陵化工研究設(shè)計院合作，建成一套磷石膏綜合利用200kt/a的裝置。貴州天峰新型建筑材料公司有一套100kt/a的裝置。青島東方化工集團宜斯特墻材有限公司有一套50kt/a的裝置。湖北祥云集團化工股份有限公司擬啟動“磷石膏綜合利用改造工程”，為“海螺集團”、“華新集團”等水泥企業(yè)提供水泥緩凝劑，計劃新增800kt/a水泥（增強）緩凝劑項目。項目由湖北祥云集團下屬企業(yè)湖北祥龍實業(yè)有限公司實施，與武漢理工大學(xué)材料學(xué)與工程學(xué)院建材與制品研究所合作，開發(fā)出用磷石

17、膏作水泥緩凝劑、礦化劑，粉煤灰砌塊添加劑及復(fù)混肥添加劑等新型產(chǎn)品。開發(fā)的磷石膏其主要成份caso4.2h2o高達(dá)86.7%以上，按石膏國家標(biāo)準(zhǔn)屬一級品。磷石膏水泥緩凝劑應(yīng)用于安徽海螺集團、湖北華新集團、安徽巢東水泥集團、湖北黃岡金塔水泥公司等水泥企業(yè)。目前國內(nèi)制各磷石膏水泥緩凝劑的方法一般是二水半水法工藝，將磷石膏經(jīng)過凈化、中和、煅燒、再水化、成球等工序制成粒狀產(chǎn)品，其主要成分為二水硫酸鈣。 新建磷酸廠的配套磷石膏處理裝置多為二水半水法。目前也有一些水泥廠(如新化紅旗水泥廠)利用立窯的一些設(shè)備制作水泥緩凝劑，也采用二水半水法，先把磷石膏焙燒或強制烘干脫水成無水或半水石膏，再經(jīng)過成球盤成球，通過

18、石膏膠凝作用形成有一定強度的固結(jié)球。1.3 應(yīng)用中存在的問題資源化利用磷石膏廢渣涉及到排渣、用渣企業(yè)的經(jīng)濟利益，同時受到磷石膏的改性處理、運輸條件、利用程度及經(jīng)濟效益的局限，磷石膏的資源化利用還沒有形成規(guī)模。實踐表明，磷石膏的資源化開發(fā)利用若沒有政府的大力協(xié)調(diào)，沒有健全的政策法規(guī)扶持和監(jiān)督，排渣企業(yè)與用渣企業(yè)之間很難和諧地配合與合作，難以規(guī)?；蜕鐣Ｔ诹资嘧魉嗑從齽?yīng)用中仍然有一些問題存在。磷石膏過分緩凝和喂料困難是磷石膏做緩凝劑需要解決的主要問題。由于磷石膏含水率高、表觀密度大、性質(zhì)不穩(wěn)定，既不利于運輸和計量，又容易堵塞管道和設(shè)備，故使用前應(yīng)進(jìn)行造粒成型處理，將其加工成顆粒狀或磚坯狀

19、，才能滿足流動性的要求，作為緩凝劑供應(yīng)水泥生產(chǎn)企業(yè)。其次，有害雜質(zhì)對水泥物理性能有明顯的影響。磷石膏中的雜質(zhì)按其溶解性能大致可分為可溶性雜質(zhì)與不溶性雜質(zhì)兩類。可溶性雜質(zhì)有害，最主要的有可溶性p2o5，如h2po5- /hpo42-，可溶性f，如f-sif2-；不溶性雜質(zhì)無害，通常以惰性填加物形式存在。概括磷石膏作水泥緩凝劑存在的缺陷為：（1） 含少量游離酸、氟化物，使水泥的凝結(jié)時間延長，水泥強度降低；（2） 為粉末狀，流動性能差；（3） 含游離水20%左右，在水泥磨中容易糊磨。由于磷石膏的特性（含水率高、表觀密度大），在水泥生產(chǎn)過程中均勻摻入技術(shù)與堵料現(xiàn)象等問題，成為水泥生產(chǎn)企業(yè)特別是中大型生

20、產(chǎn)企業(yè)不易接受的技術(shù)因素。為了適應(yīng)水泥生產(chǎn)企業(yè)以塊狀天然石膏作水泥緩凝劑的貯存、運輸及計量條件，同時使磷石膏質(zhì)量更穩(wěn)定，需要對磷石膏加以造粒成型后作為商品緩凝劑供應(yīng)給水泥生產(chǎn)企業(yè)，這種做法在國外較為普遍。2 磷石膏制水泥緩凝劑工藝技術(shù)及評價 目前以磷石膏為原料制水泥緩凝劑的成熟工藝主要有日本日產(chǎn)工業(yè)公司工藝、德國salzgitter工藝和中國銅陵化工集團公司工藝。以磷石膏為原料制水泥緩凝劑有兩條主要技術(shù)路線：一半水石膏法與一半水石膏法。由于具體實施的不同，生產(chǎn)工藝流程也各有特點。2.1 日產(chǎn)公司水泥緩凝劑生產(chǎn)流程日本日產(chǎn)公司采用一半水石膏技術(shù)路線生產(chǎn)水泥緩凝劑，流程示意見圖2-1?；旌鲜?塵造

21、 粒破碎破碎石 灰 水 成 混合煅 燒干燥 品磷石膏圖 2-1 日產(chǎn)水泥緩凝劑生產(chǎn)流程過濾機來的磷石膏先在回轉(zhuǎn)干燥機中干燥，并在送到轉(zhuǎn)窯煅燒前加入石灰，控制條件使煅燒得到可溶性的無水物和半水物。然后在混合裝置中加水使其在造粒的同時進(jìn)行水臺和雜質(zhì)的中和反應(yīng)。產(chǎn)品粒狀石膏的粒度為1o30mm，含水9l2，lt實物產(chǎn)品(含l0水)消耗定額見表2-1。表2-1 日產(chǎn)流程1t水泥緩凝劑消耗定額名 稱 磷石膏（27% h2o） 石 灰 水 蒸 汽 重質(zhì)燃油 /kg /kg /kg /kg /kg消耗定額 1216 30 700 45 60 2.2 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程(i)與日產(chǎn)公司流程

22、相同，德國的salzgitter流程也采用半水技術(shù)路線生產(chǎn)水泥緩凝劑，同樣采用鈣質(zhì)添加劑如石灰等中和所有的有害雜質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化成惰性物質(zhì)，所不同的是采用氣流式煅燒器代替回轉(zhuǎn)器。該流程見圖2-2。收 塵造 ?；旌掀扑槭?灰 水 成 混合氣流煅燒干燥 品磷石膏圖 2-2 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程（）含水約20的磷石膏和石灰混臺后送到氣流式煅燒器煅燒，煅燒出口溫度控制在約200，尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器、電除塵器吸塵后放空。收集下來的煅燒石膏加水并造粒，這時煅燒石膏再水化，同時雜質(zhì)被中和并轉(zhuǎn)化為惰性雜質(zhì)。產(chǎn)品含水10 l5 ，粒子90在5-20mm 之間，s03含量42。制得的水泥緩凝劑可用于波

23、特蘭水泥、高早強波特蘭水泥、低水化熱波特蘭水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥。該流程的消耗定額見表2-2。表2-2 salzgitter流程（）1t水泥緩凝劑消耗定額名 稱 磷石膏（干基） 石 灰 燃油 電 工藝用水 /kg /kg /kg /kw.h /kg消耗定額 868 20 40 12 300 注：以1t含水15%的產(chǎn)品為基準(zhǔn)。2.3 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程()該流程針對流程(i)煅燒時燃料消耗量大的問題進(jìn)行了改進(jìn)，是一種節(jié)能型的流程。萃取磷酸排出的磷石膏一般含有25 30的游離水，煅燒時這部分水必須蒸發(fā)，從而導(dǎo)致能耗增加。降低能耗有兩種方法，一是采用過濾機或離心機

24、分離磷石膏中水分；二是分出一部分磷石膏不經(jīng)煅燒，直接造粒。后一種方法在磷石膏共晶p2o5雜質(zhì)含量較小時可以采用。流程()即采用后一種方法，將一部分原料磷石膏直接送去造粒，其煅燒和直接造粒的比例根據(jù)磷石膏的情況確定。流程示意見圖2-3。收 塵造 ?；旌掀扑槭?灰 水 成 混合氣流煅燒干燥 品磷石膏 30%70%圖 2-3 salzgitter水泥緩凝劑生產(chǎn)流程（）該工藝的消耗定額見表2-3。產(chǎn)品質(zhì)量為：粒度90在520mm 之間，水份15 20 ，so3含量42。產(chǎn)品應(yīng)用情況同salzgitter流程i。表2-3 salzgitter流程（）1t水泥緩凝劑的消耗定額名 稱 磷石膏（干基） 石 灰

25、 燃油 電 工藝用水 /kg /kg /kg /kw.h /kg消耗定額 868 20 25 12 200 注：（1）以1t含水15%的產(chǎn)品為基準(zhǔn)；（2）不經(jīng)煅燒的磷石膏量為磷石膏總量的40%。2.4 cgcpragon水泥緩凝劑生產(chǎn)流程c g c pragon （日本前秩父水泥公司）萃取磷酸是一種二水-半水法磷酸生產(chǎn)流程，其排出的磷石膏形態(tài)為-半水石膏。由于已經(jīng)重結(jié)晶，且半水石膏晶格參數(shù)不同于二水石膏，磷石膏中不存在共晶p2o5，因此，可利用-半水石膏的膠凝性能直接中和造粒。圖2-4是日本彥島工業(yè)所400kta粒狀石膏的生產(chǎn)流程示意。造粒30%消石灰溶液 成 -半 水 石 膏 品圖2-4 c

26、gc-pragon水泥緩凝劑生產(chǎn)流程2.5 銅化集團公司水泥緩凝劑生產(chǎn)流程國內(nèi)磷石膏制水泥緩凝劑生產(chǎn)起步較晚，生產(chǎn)廠家屈指可數(shù)，生產(chǎn)能力也不大，生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品的應(yīng)用情況均不如日本等發(fā)達(dá)國家，其中銅化集團磷石膏水泥緩凝劑的生產(chǎn)技術(shù)代表了我國目前該項技術(shù)的先進(jìn)程度，該公司的產(chǎn)品用戶反映良好，已在安徽、江蘇、浙江、河南等地的水泥廠得到應(yīng)用。銅化集團公司lookt/a的水泥緩凝劑生產(chǎn)線是國家經(jīng)貿(mào)委19951996年度國家技術(shù)開發(fā)重點工業(yè)試驗項目，爭取國家科技貸款2000多萬元，由安徽銅陵化工集團化工研究設(shè)計研究院有限責(zé)任公司總承包，該工程投資850萬元，于1999年8月投產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量符合水

27、泥生產(chǎn)行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，先后設(shè)計了2ookt/a、3ookt/a多套磷石膏制水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置。銅化集團水泥緩凝劑工藝流程類同于日產(chǎn)煅燒轉(zhuǎn)化工藝水泥緩凝劑生產(chǎn)流程。由銅化集團研究設(shè)計院自主開發(fā)設(shè)計,其錘式烘干機+氣流干燥管流程是一種新型高效煅燒石膏的專用流程，它有別于目前國內(nèi)傳統(tǒng)的石膏煅燒流程，在銅化集團公司的成功應(yīng)用，證明它投資低，性能可靠，是大規(guī)模處理磷石膏等化學(xué)石膏的理想途徑。 該磷石膏制水泥緩凝劑工藝的特點如下（以100kt/a磷石膏制水泥緩凝劑為例）：（一）工作原理磷石膏與天然石膏有一定的區(qū)別，但從根本上講，由于它們的主要成分相同，并且磷石膏主要成分含量更高，故磷石膏是一種

28、比天然石膏更好的膠凝材料。磷石膏要處理成建筑石膏，一般要經(jīng)過洗滌、預(yù)處理、干燥和燃燒等過程。磷石膏呈粉末狀，含水2025，但本身并無膠結(jié)性能，需外加部分比例的膠結(jié)成分在一定條件下成粒。為保證磷石膏本身的組分，并利用現(xiàn)有的廉價資源，我們采用把部分磷石膏在高溫?zé)煔庵忻撍砂胨?，再將半水石膏摻人磷石膏，利用其吸水性產(chǎn)生的膠凝作用，在成粒機械中膠凝成水泥緩凝劑增強球，供水泥生產(chǎn)企業(yè)用。從成粒機械中產(chǎn)生的成型增強球粒徑為525mm，成球后一次破碎率較低(20)，經(jīng)34天的自然風(fēng)干后其強度可達(dá)到大規(guī)模搬運而不破碎的要求。即使是剛成型時破碎的顆粒，也不再呈粉末狀而呈粒徑大小不一的顆粒，完全能滿足水泥生產(chǎn)

29、企業(yè)下料口不堵塞的技術(shù)要求。（二）主要流程簡介（1）物料流程經(jīng)過預(yù)處理的磷石膏（經(jīng)石灰改性后）通過皮帶機進(jìn)入石膏料倉，經(jīng)過計量后進(jìn)入單轉(zhuǎn)子錘式烘干機及氣流干燥管，和熱氣流充分接觸脫除游離水和大部分的結(jié)晶水(錘式烘干機的出口溫度約160170 0c)，煅燒成半水石膏，這部分熟石膏粉經(jīng)過旋風(fēng)除塵器、布袋收塵器和氣流徹底分離，熟石膏粉和原料二水石膏按一定比例混合后進(jìn)入圓盤造粒機造粒，經(jīng)過陳化后，得到水泥緩凝劑成品。如用于制備建筑石膏粉，則原料磷石膏必須經(jīng)過水洗等預(yù)處理，以除去其中的可溶性磷等有害雜質(zhì)，然后制得半水石膏，半水石膏進(jìn)入成品穩(wěn)定器進(jìn)行成品轉(zhuǎn)型后，得到符合建筑石膏要求的熟石膏粉，供制取后續(xù)產(chǎn)

30、品使用。 （2）氣體流程由燃燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入錘式烘干機和原料磷石膏充分接觸換熱(出口溫度約1601700c)，攜帶磷石膏的熱氣流經(jīng)過布袋收塵器分離出熟石膏粉，分離掉熟石膏的熱氣流經(jīng)過引風(fēng)機牽引直接排空。該工藝流程示意見圖2-5。圖2-5 銅陵化工集團公司水泥緩凝劑工藝流程示意（三） 本工藝的特點與傳統(tǒng)的工藝相比，本工藝(錘式烘干機+氣流干燥管工藝)具有如下特點：（1）主要設(shè)備由供熱系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、收集系統(tǒng)、造粒系統(tǒng)及原料、產(chǎn)品儲運系統(tǒng)組成。設(shè)備占地面積小，單臺生產(chǎn)能力大、裝置易于大型化。如目前國內(nèi)較先進(jìn)的建筑石膏生產(chǎn)線由3000mm的連續(xù)炒鍋和由4000mm的沸騰爐工藝線，其單機生產(chǎn)能力

31、僅30kt/a，而3000mm4000mm的錘式烘干機單機生產(chǎn)能力超過100 kt/a。上海博羅公司單臺雙轉(zhuǎn)子錘式烘干機處理量達(dá)35t/h。（2）流程簡單，主設(shè)備不易損壞。如錘式烘干機僅葉輪為傳動部件，其他為靜止部件；并且，其工作溫度鉸低(低于2000c)，在銅化集團使用的實踐證明其可靠性極高。（3）操作簡便，自動化程度高。該流程簡單，涉及的介質(zhì)少，僅有熱氣流和石膏，并且，因其連續(xù)操作的特性，只要控制一個溫度，其它均可相應(yīng)得到控制，故（4)換熱效果好，能耗低。熱能：由于在該流程中物料和熱氣流直接充分接觸，換熱效率更高。能源損失更少。電耗：采用該流程，生產(chǎn)能力100kt/a，其裝機容量僅400k

32、w，耗電省。（5）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于采用低溫?zé)嵩?，熟石膏不易過燒，同時采用成品穩(wěn)定器使熟石膏粉進(jìn)一步轉(zhuǎn)型。其操作穩(wěn)定可靠得到的產(chǎn)品質(zhì)量也更穩(wěn)定。（6)投資省、生產(chǎn)費用低。3000mm的連續(xù)炒鍋和由4000mm的沸騰爐工藝路線設(shè)備投資分別為360萬元和250萬元，裝機容量分別為550kw和460kw。而單機生產(chǎn)能力超過100kt/a的錘式烘干機包括其他設(shè)備投資460萬元，并且其裝機容量僅400kw，故其投資更省，操作費用更低。(7)產(chǎn)品多樣化。通過錘式烘干機制得半水石膏后，可制水泥緩凝劑增強球，也可以制得熟石膏粉后制造多種石膏制品。（四）主要原輔材料消耗采用該流程的主要消耗為：原料石膏(含水12

33、)1.0t/t水泥緩凝劑：總裝機容量約400kw，耗電18(kwh)t水泥緩凝劑；水250kg/t水泥緩凝劑；耗煤約50kg/t水泥緩凝劑（低位熱值5000kcal/kg）。另據(jù)資料顯示，該流程lt實物產(chǎn)品(含水l2)的消耗定額(見表2-4)。表2-4 銅化集團1t水泥緩凝劑的消耗定額名 稱 磷石膏（干基） 石 灰 燃油 電 工藝用水 /kg /kg /kg /kw.h /kg消耗定額 900 30 60 25 300 （五）項目建設(shè)期及占地面積項目自從可行性研究報告設(shè)計審批之日起，69個月可以建成，并進(jìn)行試生產(chǎn)。項目建、構(gòu)筑物主要有原料庫、生產(chǎn)廠房、成品庫和生產(chǎn)過程中輔助設(shè)施，占地面積約80

34、00m2。（六）勞動定員生產(chǎn)裝置采取連續(xù)生產(chǎn)方式，年工作日300天，工作制度按照四班三運轉(zhuǎn)設(shè)置。勞動定員總?cè)藬?shù)為48人，其中生產(chǎn)人員40人，管理及技術(shù)人員8人。（七）投資情況以200 kt/a水泥緩凝劑的生產(chǎn)規(guī)模為例，包括工藝設(shè)備、電氣儀表、廠房建設(shè)、公用設(shè)施、設(shè)備安裝、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等工程建設(shè)總費用約850萬元。（八）效益測算200 kt/a水泥緩凝劑單位成本測算（表25）。表25 銅化集團200 kt/a水泥緩凝劑單位成本測算 單位：元/噸序號名稱單位單耗單價（元）單位成本備注1原輔材料1.1磷石膏t1.05不計價1.2添加劑t0.03580.002.802燃料及動力2.1煤t0.05400.0

35、020.002.2電kwh10.00.505.002.3水m30.450.500.2253人工工資及附加2.3510000元/人*年3.1折舊費*2.473.2攤銷費0.40按10年攤銷3.3修理費1.25取固定資產(chǎn)原值3%3.4其他0.624制造費用35.0455管理費用1.20按人工工資及附加501%計6銷售費用1.807財務(wù)費用不考慮（資金自籌）8單位成本合計38.045注* 設(shè)備、機械按14年折舊，建、構(gòu)物按照20年折舊，殘值5%。（九）存在的問題和探討（1）磷石膏制水泥緩凝劑，雖然附加值不高，利潤也不可觀，但卻不失為大規(guī)模處理磷石膏主要途徑之一，并且其投資低，加之廉價的石膏資源極易得

36、到，故仿效者肯定不少。（2）大量廉價的磷石膏進(jìn)入水泥生產(chǎn)企業(yè)，必然引起天然石膏在水泥中的價格波動，招致競爭對手。但從經(jīng)濟的角度分析，除個別幾乎無運輸成本的水泥廠能得到廉價的天然石膏外，磷石膏替代天然石膏產(chǎn)生的經(jīng)濟效益的誘惑力是絕大多數(shù)企業(yè)不能不考慮的因素。從目前的價格來看，天然石膏即使降價也很難擺脫失去大部分市場的命運。（3）由于產(chǎn)品附加值低，其運輸距離成了其效益好壞的關(guān)鍵因素之一。也就是說周圍水泥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力的大小對該工程上馬后的效益產(chǎn)生很大的影響。（十）磷石膏制緩凝劑具有的特點（1）磷石膏的干基so3含量高(超過40)，緩凝效果好；（2）物理形態(tài)為粒球狀，成球率95%以上，強度適中，顆

37、粒直徑為525mm，方便電子稱料，均勻配料，下料容易，不堵料；（3）本產(chǎn)品在水泥生產(chǎn)過程中無需破碎，減少了人員、破碎系統(tǒng)的電耗及維修費用；（4）磷石膏中的so3含量較天然石膏高，使用量較天然石膏少；（5）本產(chǎn)品的價格較天然石膏低，用于水泥添加劑能相應(yīng)減低水泥的生產(chǎn)成本。對于銅化集團的產(chǎn)品，從海螺集團銅陵分廠、銅陵水泥廠反映的情況看，該產(chǎn)品基本符合生產(chǎn)425硅酸鹽水泥的要求，初凝、終凝、抗折、抗壓強度均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)要求，但有時水泥緩凝劑的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，特別是初凝時間和終凝時間有時達(dá)不到要求。 （6）產(chǎn)品特點還表現(xiàn)在：安全。本產(chǎn)品經(jīng)權(quán)威部門檢測，并經(jīng)著名大型水泥企業(yè)多年使用，證明完全可以替代天然

38、石膏作為水泥緩凝劑，目前，產(chǎn)品已被省內(nèi)外四十多家水泥企業(yè)長期穩(wěn)定使用。優(yōu)質(zhì)。本產(chǎn)品so3含量高且穩(wěn)定，緩凝效果好，使用量較天然二水石膏少；替代傳統(tǒng)的“石膏+螢石”復(fù)合礦化劑時，可單獨使用。節(jié)能。本產(chǎn)品物理形態(tài)為球狀，粒徑(155)mm、強度適中，無需破碎，方便計量秤均勻配料。環(huán)保。本產(chǎn)品屬于工業(yè)廢渣綜合利用的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，直接使用后，可減少天然石膏破碎時的12個揚塵點。經(jīng)濟。本產(chǎn)品與天然石膏價格相當(dāng)時，使用改性磷石膏增強球的綜合成本要比天然石膏低10以上，給企業(yè)帶來的經(jīng)濟效益明顯。產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：q/thl j01-2000改性磷石膏增強球，是國內(nèi)唯一的一部改性磷石膏增強球產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)技術(shù)監(jiān)

39、督部門審查批準(zhǔn)。2003年10月，在國內(nèi)磷石膏處理行業(yè)率先通過iso9001:2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證。截止目前，銅陵化工集團化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司工業(yè)石膏綜合利用技術(shù)工程應(yīng)用企業(yè)有：銅化綠陽建材有限責(zé)任公司40萬噸/年磷石膏綜合利用工程設(shè)計(銅化集團的全資子公司，前身為銅陵化工集團磷石膏綜合開發(fā)有限責(zé)任公司； 30萬噸/年磷石膏制水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置，10萬噸/年建筑石膏粉；2003年)、重慶發(fā)電廠100kt/a脫硫石膏造粒項目（2000年）、江西貴溪化肥有限責(zé)任公司20萬噸/年磷石膏綜合利用工程設(shè)計（2002年）、貴州宏福實業(yè)開發(fā)有限公司10萬噸/年磷石膏水泥調(diào)凝劑項目（2004年）、陜

40、西江友建材有限責(zé)任公司20萬噸/年磷石膏綜合利用工程設(shè)計、中化重慶涪陵化工有限公司年產(chǎn)20萬噸水泥緩凝劑項目工程設(shè)計（2005年）、銅陵博羅公司40萬噸/年精制石膏工程設(shè)計。銅陵化工集團化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司“磷石膏綜合利用制改性增強球（水泥添加劑）技術(shù)”，獲得銅化集團公司2004年度科技進(jìn)步一等獎，2005年10月，獲中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步二等獎。2.6 其它企業(yè)水泥緩凝劑的生產(chǎn)國內(nèi)其它企業(yè)水泥緩凝劑的生產(chǎn)主要有貴州宏福實業(yè)開發(fā)有限總公司、貴州天峰新型建筑材料公司、湖北祥云集團化工股份有限公司、秦皇島華瀛磷酸有限公司、江西貴溪化肥有限責(zé)任公司、陜西江友建材有限責(zé)任公司、中化重慶涪

41、陵化工有限公司、山東紅日化工股份有限公司、青島東方化工集團宜斯特墻材公司、河南龍崗水泥有限公司：l 貴州宏福實業(yè)開發(fā)有限總公司貴州宏?？偣臼菄沂着h(huán)經(jīng)濟試點單位。該公司依托科技創(chuàng)新，把環(huán)境保護當(dāng)作產(chǎn)業(yè)來做，2001年以來, 宏福實業(yè)開發(fā)有限總公司已投入3700萬對傳統(tǒng)磷業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行科學(xué)處理,把“三廢”作為可利用再生資源，大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)收入已超過億元，經(jīng)濟效益和環(huán)保效益顯著。宏福公司每年產(chǎn)生磷石膏200多萬噸，成功開發(fā)的磷石膏磚、板等環(huán)保型建筑材料已獲貴州省頒發(fā)的新產(chǎn)品證書。年產(chǎn)1000萬塊磷石膏磚、10萬噸水泥緩凝劑裝置已建成，每年增加收入4000多萬元。利用生

42、產(chǎn)磷肥后的廢渣磷石膏公司與法國kt公司、四川大學(xué)合作,利用磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑和建筑材料的科研項目已獲成功,年產(chǎn)500萬塊石膏磚的工程正在建設(shè),而年產(chǎn)20萬噸水泥緩凝劑的工程也正在設(shè)計,加上正在立項的磷石膏板材生產(chǎn)項目,四項工程建成投產(chǎn)后,一年可增創(chuàng)產(chǎn)值六七千萬元。l 貴州天峰新型建筑材料公司貴州天峰新型建筑材料公司是貴州赤天化屬下的全資子公司，每年生產(chǎn)磷肥過程中要產(chǎn)生30萬t磷石膏。2004年11月8日，通過從安徽引進(jìn)資金和最新技術(shù)，在磷石膏廢渣處理和綜合利用方面走出的重要一步，年產(chǎn)10萬t水泥緩凝劑生產(chǎn)線日前正式投產(chǎn)。近幾年公司已先后投入2000多萬元資金進(jìn)行“三廢”處理，10萬t水泥緩凝

43、劑生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，每年可消化磷石膏10余萬t。l 湖北祥云集團化工股份有限公司。水泥緩凝劑產(chǎn)品技術(shù)性能1.具有對各類水泥的良好適應(yīng)性。2.具有耐高溫性能；在低于200高溫中干烘2小時，不影響其性能指標(biāo)。3.具有對水泥、混凝土顯著的緩凝效果。在標(biāo)準(zhǔn)溫度203檢驗，能使水泥凈漿凝結(jié)時間與基準(zhǔn)樣比，緩凝48個小時，使混凝土凝結(jié)時間與基準(zhǔn)混凝土比，緩凝624個小時。摻量大，緩凝時間長，最佳摻量由試驗確定。l 秦皇島華瀛磷酸有限公司秦皇島華瀛磷酸有限公司由秦皇島市化工集團、日本伊藤忠商事株式會社和中國化工建設(shè)總公司三方合資建設(shè)。該公司堅持以清潔生產(chǎn)為契機努力打造環(huán)境友好型的企業(yè)形象。一是積極處置對環(huán)境有

44、較大影響的磷石膏。投資1300萬元引進(jìn)了美國jacobs磷石膏凈化技術(shù)，將40萬噸磷石膏全部凈化，使傳統(tǒng)的廢棄物轉(zhuǎn)化為可利用的副產(chǎn)品。這套裝置為國內(nèi)第一套在磷酸裝置內(nèi)建設(shè)的凈化裝置，該公司的石膏質(zhì)量也是國內(nèi)同行業(yè)中最好的；投資850萬元建成了年產(chǎn)10萬噸水泥緩凝劑裝置；與山東泰和集團合作投資5800萬元建成紙面石膏板生產(chǎn)線。l 江西貴溪化肥有限責(zé)任公司該項目屬變廢為寶的環(huán)保項目，利用磷酸副產(chǎn)品磷石膏經(jīng)調(diào)理洗滌，干燥成球而成，產(chǎn)品可部分取代天然石膏。設(shè)備選用錘式烘干專利技術(shù)，高效布袋除塵，工藝先進(jìn)成熟。本工程包括磷石膏熱煙氣煅燒、旋風(fēng)與布袋收塵、圓盤成球、倉貯等主要工序。由于產(chǎn)品含硫量高，制成球

45、狀便于計量，用于水泥廠取代天然石膏作為水泥緩凝劑，該產(chǎn)品為環(huán)保產(chǎn)品，可免交所得稅。 生產(chǎn)規(guī)模為200kt/a(實物)，項目建設(shè)期：610個月，項目總投資：1413萬元，其中固定資產(chǎn)投資（含建設(shè)期利息）1113萬元，預(yù)期投資利潤率：32.08%。l 陜西華山化工集團復(fù)肥廠2004年，陜?nèi)A集團與江友公司合作，投資1800萬元建設(shè)利用磷石膏制水泥添加劑生產(chǎn)線，將磷石膏經(jīng)過水洗，與石灰添加劑按一定比例攪拌均勻加熱，將磷石膏中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為磷酸鹽類和硅酸鹽類物質(zhì)，再造粒加工最終形成顆粒狀的水泥緩凝劑替代天然二水石膏。該生產(chǎn)線每天可消化磷石膏700噸，年產(chǎn)水泥添加劑25萬多噸，按目前市場二水石膏每噸60

46、元價格計算，年創(chuàng)產(chǎn)值1500萬元。l 中化重慶涪陵化工有限公司中化重慶涪陵化工有限公司年產(chǎn)200kt/a水泥緩凝劑裝置, 由銅陵化工集團化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司2005年開始進(jìn)行項目工程設(shè)計，2006年獲得重慶市環(huán)境保護局審批環(huán)評項目批準(zhǔn)文號2006007?！熬C合利用磷石膏制水泥緩凝劑及石膏建材工程”被列入重慶建材工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃重點項目，項目投資9200萬元，預(yù)計產(chǎn)值11000萬元，利潤2500，稅金600萬元。l 山東紅日化工股份有限公司擬引進(jìn)德國先進(jìn)工藝技術(shù)及detal 磨、砌塊成型機等關(guān)鍵設(shè)備，配套部分國產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，建設(shè)年產(chǎn)3. 94萬噸水泥緩凝劑、5萬噸粉刷石膏、50萬平方米

47、石膏砌塊、300萬平方米麥草石膏板、2萬噸a-高強石膏粉、7200萬塊燒結(jié)磚6條生產(chǎn)線，年處理磷石膏20萬噸（干基）。 項目投資總額19413萬元，其中企業(yè)自籌5992萬元，申請投資13981萬元（含外匯911萬美元）。 項目投產(chǎn)后，年新增銷售收入10625萬元，新增利潤6095萬元，稅金143萬元。l 青島東方化工集團宜斯特墻材公司青島東方化工集團宜斯特墻材公司利用磷石膏生產(chǎn)的水泥緩凝劑，其s03含量穩(wěn)定在3842之間，具有質(zhì)量穩(wěn)定、品位高，各種性能均優(yōu)于水泥生產(chǎn)普遍使用的天然石膏。該產(chǎn)品外觀呈球形，直徑2厘米左右，年產(chǎn)量5萬余噸。l 河南龍崗水泥有限公司公司使用現(xiàn)有天然石膏作緩凝劑，成本約

48、為近200元，而使用化學(xué)石膏作緩凝劑，可降低成本約120元/噸，每年將新增利潤約120萬元，可極大地增強產(chǎn)品的市場競爭力。用磷石膏作緩凝劑，采用焦作市絡(luò)德化工機械研究有限公司生產(chǎn)的石膏干燥設(shè)備，將粘性很大的磷石膏加工成流動性很好的粉狀緩凝劑，并與公司現(xiàn)有的流水線相銜接，將加工后的石膏直接注入儲料倉，還可進(jìn)一步減少廠內(nèi)運輸、分檢等費用。磷石膏干法制水泥緩凝劑和建筑石膏粉，其主要工藝及經(jīng)濟效益分析 ：絡(luò)德干法一步法生產(chǎn)高強建筑石膏粉和水泥緩凝劑一、絡(luò)德法磷石膏綜合利用工藝 焦作市絡(luò)德化工機械研究有限公司在前人探索的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的精華，研制出了三位一體旋流動態(tài)煅燒爐。該工藝是一種干法生

49、產(chǎn)工藝，第一套裝置于1999年4月份在濟源試驗成功，經(jīng)人工控制，可分別生產(chǎn)出二水石膏、半水石膏等產(chǎn)品。2003年10月，該公司與焦作市聚達(dá)裝飾材料有限公司合作，在焦作市建成磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)化示范基地，成功地利用磷石膏生產(chǎn)出合格的紙面石膏板。二、絡(luò)德法磷石膏綜合利用工藝原理 將含水20%25%磷石膏粉末加入喂料斗中，由雙螺旋送料器定量將磷石膏送入干燥塔中（根據(jù)煅燒爐尾部和布袋收粉器尾部的溫度控制系統(tǒng)傳遞過來的信號調(diào)整雙螺旋的加料速度），由來自高效旋風(fēng)分離器的高溫尾氣以旋流狀態(tài)將物料懸浮于干燥塔中，大顆粒物料落入底部，經(jīng)打散機打散后重新?lián)P起，進(jìn)入干燥系統(tǒng)。物料在熱氣流的作用下進(jìn)入高效旋風(fēng)分離器，

50、在旋風(fēng)分離器的作用下，干燥后的磷石膏落入集料箱中，尾氣進(jìn)入布袋收粉器，經(jīng)收集即得超細(xì)石膏粉。在尾部高壓離心引風(fēng)機的作用下，尾氣經(jīng)高壓離心引風(fēng)機排入大氣。 集料斗中干燥后的磷石膏經(jīng)特種閉風(fēng)器落入高溫?zé)犸L(fēng)管，由來自高溫?zé)犸L(fēng)爐的高溫氣體攜帶物料經(jīng)加速器進(jìn)入高溫粉碎室，在粉碎室中物料被粉碎，經(jīng)分級器后，物料進(jìn)入煅燒塔，在煅燒塔中物料被煅燒到設(shè)計指標(biāo)后,進(jìn)入高效旋風(fēng)分離器。分離后成品(半水石膏)落入暫存箱，物料流經(jīng)閉風(fēng)器，再經(jīng)包裝即得半水石膏成品。分離后的高溫尾氣在高壓引風(fēng)機的作用下攜帶來自雙螺旋給料器的石膏濾餅進(jìn)入干燥機粉碎系統(tǒng)。完成系統(tǒng)煅燒工藝。 控制熱源溫度和進(jìn)料量可得到不同產(chǎn)品二水石膏和-半水石

51、膏。三、用于制水泥緩凝劑 將高溫?zé)嵩礈囟日{(diào)整到450，調(diào)整溫度控制系統(tǒng),提高雙螺旋進(jìn)料量，可得到caso4.2h2o型石膏。一級旋風(fēng)分離器下的物料輸送至成球盤，成球盤上設(shè)置有水霧化器，物料在成球盤上生成525mm的水泥增強球，成球后一次破碎率較低（20%），經(jīng)34天自然風(fēng)干，其強度可達(dá)到大規(guī)模搬運而不破碎要求。即使剛成型時破碎的顆粒，也完全能滿足水泥生產(chǎn)企業(yè)下料口不堵塞的技術(shù)要求。 因絡(luò)德法磷石膏綜合利用設(shè)備的特殊設(shè)計，不需要對原料磷石膏進(jìn)行預(yù)處理，可有效避免上述弊端。四、三位一體旋流動態(tài)煅燒工藝特點與銅陵化工研究院的錘式烘干機加氣流干燥機工藝相比，三位一體旋流動態(tài)煅燒工藝具有如下特點： 1、

52、設(shè)備占地面積小，單機生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)規(guī)模易于大型化。年產(chǎn)3萬噸的建筑石膏粉生產(chǎn)線設(shè)備占地面積150m2即可。 2、流程簡單，主設(shè)備不易損壞。僅打散機為傳動力部件，其它為靜止部件，并且其工作溫度較低，不易損壞。 3、操作簡便，自動化程度高。該工藝流程簡單，涉及的介質(zhì)少，僅有熱氣流和磷石膏，并且因其連續(xù)操作的特性，只需要控制溫度和進(jìn)料量，其它均可相應(yīng)得到控制，故操作簡便、自動化程度高。 4、熱效率高、能耗低。由于該系統(tǒng)中氣流呈旋流狀態(tài)強制攜帶物料運動，物料以顆粒形式被氣流包裹著運動，換熱效率高，能源損失少。該工藝生產(chǎn)-半水石膏時耗電量為16kw/噸，生產(chǎn)水泥增強球時耗電量為12kw/噸。銅陵集團生產(chǎn)水泥增強球時的耗電量則為28kw/噸。 5、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于物料顆粒在