[发明专利]石膏的节能干燥生产方法

说明书

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(P₂O₅％)要产生5-6吨固体磷石膏。2006年我国湿法磷酸生产约800万吨(P₂O₅％)，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％H₂SO₄)，稀硫酸60-100吨(2.0-5.0％H₂SO₄)。发明人曾发明专利ZL02113704.8，“一种稀硫酸的浓缩除杂生产方法”成功经济地解决了前者含20-25％H₂SO₄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％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卷第2期第59页至61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(CaSO₄·2H₂O)中1.5个结晶水，使之成为半水石膏(CaSO₄·1/2H₂O)；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℃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℃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℃的热风源，否则超出此温度，半水石膏(CaSO₄·1/2H₂O)将变成无水石膏(CaSO₄)；这样干燥的温差(ΔT)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160-170℃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160-170℃降到85-100℃；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1，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，作为干燥原料进料；

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；