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石膏砌块机

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石膏生产线对主要设备和工艺技术的选择

2021-03-12 17:46:24

石膏是重要的非金属资源,用途非常广泛;随着近年来经济的快速发展,石膏产业得到了快速发展和提升,生产原料由以前单一的天然石膏发展成天然石膏、各类副产石膏等共同应用,甚至在部分地区副产石膏取代天然石膏成为主要原料,而以前无天然石膏资源的地区由于资源丰富,使用范围广,综合利用率高;石膏产品由传统的建筑石膏和普通石膏替代天然石膏,发展到以纸面石膏为主的建筑石膏、以α石膏为主的特种石膏粉系统;传统的间歇式小规模锻烧设备和工艺,如大型化、小型化、标准化、高附加值、高附加值、高技术含量等,都是好的。

石膏砌块设备

二、各种石膏生产原料特点。

现有石膏原料种类较多,从其成因分,主要分为天然石膏和工业副产石膏;从相关成分分,主要包括二水石膏和硬石膏;

2.1自然石膏

自然石膏是自然界中蕴藏的石膏石,以二水石膏、硬石膏为主,其贮藏量较大。目前,我国石膏矿产资源储量丰富,已探明的各类石膏资源总量达600亿吨左右,分布于全国23个主要省、市、自治区,其中,10个省、市、自治区的石膏储量超过10亿吨,依次是山东、内蒙古、青海、湖南、湖北、宁夏、西藏、安徽、江苏和四川,东北和华东地区石膏资源较为贫乏。

尽管我国石膏资源储量巨大,但优质石膏资源却很少,主要为普通石膏和硬石膏,其中硬石膏占总石膏的60%以上。我国同时也是高质量石膏资源的穷国,高质量石膏资源只占资源总量的8%(主要是特级和一级石膏)。纤维素石膏储量仅占总储量的1.8%,主要分布在湖北应城、荆门、湖南衡山、广东三水、山东枣庄、山西平陆等地,其中一部分已被过度开采接近枯竭,另一部分因大量混有低品位石膏矿而难以分选,造成资源浪费。所以,在实际生产中,能够被开发利用的优质石膏资源较少。

自然石膏资源的应用范围较广,根据其质量等级和地理位置的不同,矿石的价格差别很大,其用途也完全不同;目前的主要用途和要求如下:

水泥浆的添加量一般为3-5%,其主要使用的是其中的SO3,一般要求矿石的SO3在25.56%以上,即CaSO4·2H2O含量约55%以上,基本上可以满足要求;但考虑到添加量、成本等因素,有些地区可能要求SO3在36%以上;

建筑建筑石膏粉一般要求矿石中CaSO4·2H2O含量大于85%;

用来生产高强度石膏的石膏矿,要求CaSO4·2H2O含量大于90%;

纸石膏板用石膏原料除要求矿石中CaSO4·2H2O含量大于85%以保证石膏粉质量外,还要求矿石中钾、钠、氯等离子含量不得超过85%;

制陶用石膏原料除要求矿石CaSO4·2H2O含量(一般要求大于90%,部分高档要求大于95%)外,还对铁石、二氧化硅等成分含量进行严格限制;

纸浆填料中CaSO4·2H2O的含量应大于96%;

2.副产石膏

在工业生产中,由化学反应产生的副产品或废渣,其主要成分是无水和二水硫酸钙,由化学反应产生。如:磷肥、复合肥、各种助剂生产过程中磷石膏的产生、大型燃煤设施湿法脱硫过程中的脱硫石膏的产生、柠檬酸发酵生产过程中的柠檬酸、萤石制氟化氢过程中的氟石膏及其他各种化工生产中的盐石膏等,都是副产石膏的主要品种。距离统计,其产生的结果如下:

磷石膏,7000万吨(2013年);脱硫石膏,7550万吨(2013年);钛石膏,每年1800万吨以上;氟石膏,每年269万吨以上(2011年);盐石膏,258万吨(2011年);废模塑石膏,495万吨(2011年);柠檬酸石膏,每年100万吨以上(2011年);副产石膏,由于生产工艺不同,其原料特性、成分、色泽、应用性能等都有很大差别;本文对两种不同用途和产量更高的副产石膏作了分析说明:

2.2.1磷石膏

二水石膏含量一般在85~90%之间;

异构体:溶解磷、共晶磷、可溶氟、有机物、氟化钙、磷酸盐、有机酸等;

物理形态:湿态粉末,含水率为10~20%,颗粒形态主要为板状,比面积约2000~3000cm2/g;

酸含量:PH值2—5,对堆叠、输送、炒制设备有腐蚀作用。

可溶磷、氟化物、共晶磷和有机物是磷石膏主要的有害杂质。

可溶于水的磷、氟和有机物主要分布在二水石膏晶体表面,含量随着磷石膏颗粒尺寸的增大而增大。随着磷石膏粒径的增大,共晶磷含量逐渐降低;

目前磷石膏的用途:

堆叠;建筑石膏粉和石膏制品;水泥缓凝剂;水泥和硫酸的生产;硫酸铵的生产;纸填料的精炼;农业用作土壤改良剂。

磷石膏的利用率不到25%,主要用作水泥缓凝剂,利用率低,利用率低;磷石膏中含有多种杂质,对其水化硬化性能影响较大,因此,磷石膏的应用应首先分析其可溶性:不同生产厂家和生产方式生产的磷石膏,其成分差异很大,而且并非所有的都可作为优质原料用于锻烧石膏粉;目前易从原料进行检验控制的主要是其可溶性磷含量和共晶磷含量;其他成分对产品性能也有一定影响,如:霜的种类、凝结时间、强度等;

2.2.2脱硫石膏

脱硫石膏是在燃煤过程中,用粉煤灰-CO3浆液吸收烟气中的二氧化硫后,再逐渐反应而得的工业副产品,其产生过程具有以下特征:

原材料可控制;生产过程可控制;产品可控制;

所以脱硫石膏一般有以下特点:

一是脱硫石膏纯度高;根据标准规定,我国脱硫石膏中二水硫酸钙含量在90%以上,与天然石膏相比,这种纯度已属一级石膏,储量相对较少;

二是脱硫石膏细度较高,为了保证脱硫反应迅速充分,脱硫剂一般粉磨至300目以上,得到的脱硫石膏产品粒径集中在30-80微米;

三是脱硫石膏的水分含量较高,一般维持在8-15%;

四是脱硫石膏组分稳定性较差,受原料、生产工艺、设备等因素的影响,脱硫石膏质量有一定波动;

五、脱硫石膏杂质主要是矿物成分,对后续应用的影响相对较小;

六、脱硫石膏因脱硫剂等原因色泽不佳;

所以,严格按照脱硫石膏标准生产脱硫石膏,所获得的建材资源可以与天然石膏等价,甚至优于天然石膏;

应用脱硫石膏应注意的问题及影响因素

根据标准,日本、欧洲脱硫石膏的纯度达到95%以上,白度达到80%以上,可溶镁盐含量小于0.1%


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