一種水泥緩凝劑及其成型方法
2023-06-14 07:49:41
專利名稱：一種水泥緩凝劑及其成型方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥緩凝劑及其成型方法，屬水泥生產領域。
背景技術：
水泥緩凝劑是水泥工業必不可少的原材料之一，傳統工藝的水泥生產一般使用天然石膏，而天然石膏的使用受到產地分布、運輸條件、購入成本及破碎設備購置和運行費用等多種因素的制約。
隨著我國建設事業的發展，工業副產石膏越來越多，如用硫酸分解磷石膏萃取磷酸後的固體廢棄渣磷石膏，以及燃煤電廠煙氣脫硫而得的粉狀、溼的脫硫石膏。這些工業副產石膏如不加以利用，將成為新的汙染源。近年來，利用工業副產石膏作為水泥緩凝劑已逐漸為人們所接受。
但是，由於工業副產石膏具有水分含量大和呈粉狀化兩大特性，限制了它的工業應用。為了解決這個問題，目前業內主要是利用建築石膏(CaSO4·1/2H2O，也稱半水石膏)水化凝結的特性，通過在粉狀工業副產石膏(CaSO4·2H2O)中摻混加入40％以上粉狀建築石膏，再加水在圓盤成型機上造粒成型，可以製成滿足水泥生產過程中需要的一定粒度和強度的商品緩凝劑。但這種方法製作水泥緩凝劑，需要生產建築石膏，且摻混量大，因而導致設備投入大，生產成本高且工藝複雜。目前尚未見有與本發明相同研究和成功的報導。
發明內容
為了解決上述現有技術中前期投入大、運行成本高的問題，本發明的目的在於提供一種簡化工藝，減少前期設備投入，可降低成本的水泥緩凝劑及其成型方法。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種水泥緩凝劑，其特徵在於它含有工業副產石膏與摻混料，所述工業副產石膏與摻混料的重量份數配比為70-100∶0-30。
上述的工業副產石膏為脫硫石膏或磷石膏中一種，上述的摻混料選用建築石膏、水泥、粉煤灰或石灰中一種或二種以上的混合；本發明的另一個目的，是提供一種水泥緩凝劑的成型方法，它具有如下步驟1、將工業副產石膏與摻混料按70-100∶0-30的重量份數配比混合攪拌均勻；2、將步驟1的原料直接送入壓力成型機中，經無水擠壓成型造粒，其粒徑為10-60mm。
工業副產石膏可選用脫硫石膏或磷石膏中一種，利用脫硫石膏或磷石膏自身的特性，將其直接投入壓力成型機中，不用加水，實現其無水擠壓成型；也可以選擇加入由水泥、建築石膏、石灰(CaO)或粉煤灰中一種或二種以上組合成的摻混料，該摻混料中，各組份材料佔摻混料總重量的百分比為建築石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％混合後，再與工業副產石膏混合攪拌均勻，投入壓力成型機中擠壓造粒成型。
上述壓力成型機的壓力要求不低於4Mpa。其成型的粒狀為球形、橢圓形球體、橄欖形球體、圓柱體或上下錐形體等形狀。
本發明的工作原理完全利用工業副產石膏自身所含的水分，直接進行擠壓造粒；或利用工業副產石膏自身所含的水分與摻混料混合攪拌均勻，整個攪料過程中不再另行加水，直接送入壓力成型裝置進行擠壓造粒成型。
本發明採用如上技術方案，其有益效果如下1、利用工業副產石膏直接送入壓力成型機進行擠壓成型；或者在工業副產石膏中加入由水泥、石灰、建築石膏或粉煤灰中一種或二種以上混合物按比例混合而成的摻混料與工業副產石膏按比例混合攪拌均勻送入壓力成型機中，進行無水擠壓成型，可取消生產製造過程中的全部工業用水；現有成熟的設備不需改造均可直接使用，同時生產中不會產生廢棄物，符合國家對水泥工業生產的環境保護要求。2、由於主要利用擠壓成型，可以不用或少用摻混料。與傳統工藝相比，可降低建築石膏的用量達40％以上，免去半水建築石膏成球的前期設備投入。與現有技術相比，既簡化了生產製造的工藝，又大幅度降低了前期生產設備的投入以及生產製造過程中的運行費用，其運行費用比現有技術可降低達30％。
本發明的技術方案與現有技術相比，其工藝簡化，成本降低，對環境保護、節能節水以及中小企業的技術改造都具有非常重要的實際意義，益於推廣應用。
具體實施例方式
本發明採用工業副產石膏作原料成型為粒狀製備水泥緩凝劑，或者將工業副產石膏與摻混料混合攪拌均勻製備水泥緩凝劑，工業副產石膏與摻混料的重量份數配比為70-100∶0-30；其中，工業副產石膏選用脫硫石膏或磷石膏中任一種，摻混料選用建築石膏、水泥、粉煤灰或石灰中一種或二種以上的混合；摻混料中各組份材料的重量百分比為建築石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％。
本發明的另一個目的，是提供一種製造上述水泥緩凝劑的成型方法，它具有如下步驟1、將工業副產石膏與摻混料按70-100∶0-30重量份數的比例混合攪拌均勻；其中摻混料中含有水泥、石灰、建築石膏或粉煤灰中一種或二種以上的原料混合。
2、將步驟1的原料直接送入壓力成型機中，經無水擠壓成型造粒，其粒徑為10-60mm。
工業副產石膏可選用脫硫石膏或磷石膏中任一種，利用脫硫石膏或磷石膏自身的特性，將其直接投入球形壓力成型機中，不用加水，實現其無水擠壓成球料；也可以選擇加入由水泥、建築石膏、石灰或粉煤灰中一種或二種以上組合成的摻混料，該摻混料中，各組份材料佔摻混料總重量的百分比為建築石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％混合後，再與工業副產石膏混合攪拌均勻，投入壓力成型機中擠壓造粒成型。
上述壓力成型機的壓力要求不低於4MPa；擠壓成型的粒狀可以是球形、橢圓形球體、橄欖形球體、圓柱體或上下錐形體等形狀。
本發明的成型原理利用工業副產石膏自身所含的水分，直接進行擠壓造粒；或利用工業副產石膏自身所含的水分與摻混料混合攪拌均勻，整個攪料過程中不再另行加水，直接送入擠壓成型機進行擠壓造粒成型；該擠壓成型機選用市場銷售的工業用煤球成型機。
以下通過具體實施例對本發明的技術方案做進一步的詳細說明實施例1取脫硫石膏90份，摻混料10份(均為重量份數，以下涉及份數均與此含意相同)混合攪拌成混合料，其中，摻混料全部選用水泥，不用另外加水，利用脫硫石膏自身所含的水分與水泥摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機的壓力為4MPa，擠壓出的球粒粒度為25mm。
實施例2取100份的脫硫石膏攪拌後直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為8MPa，擠壓出的球粒粒度為60mm。
實施例3取磷石膏70份，摻混料30份混合攪拌成混合料，其中，摻混料由水泥20％，粉煤灰20％，石灰60％(均為重量百分比)混合攪拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分與上述摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為4MPa，擠壓出的球粒粒度為10mm。
實施例4取脫硫石膏80份，摻混料20份混合攪拌，其中，摻混料選用100％的建築石膏。不用另外加水，利用脫硫石膏自身所含的水分與建築石膏摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為4MPa，擠壓出的球粒粒度為20mm。
實施例5取脫硫石膏95份，摻混料5份混合攪拌成混合料，其中，摻混料選用100％的粉煤灰，不用另外加水，利用脫硫石膏自身所含的水分與粉煤灰摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為6MPa，擠壓出的球粒粒度為40mm。
實施例6取磷石膏100份攪拌後直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為10MPa，擠壓出的球粒粒度為60mm。
實施例7取磷石膏90份，摻混料10份混合攪拌成混合料，其中，摻混料選用70％粉煤灰，30％石灰(均為重量百分比)混合攪拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分與上述摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機壓力為10MPa，擠壓出的球粒粒度為30mm。
實施例8取脫硫石膏70份，摻混料30份混合攪拌成混合料，其中，摻混料由70％的建築石膏，20％的粉煤灰與10％的水泥(均為重量百分比)混合攪拌而成；不用另外加水，利用脫硫石膏自身所含的水分與摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機選用市場銷售的工業用煤球成型機，其壓力為6MPa，擠壓出的球粒粒度為40mm。
實施例9取磷石膏80份，摻混料20份混合攪拌成混合料，其中，摻混料由5％粉煤灰，10％石灰，5％的建築石膏，80％的水泥(均為重量百分比)混合攪拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分與上述摻混料混合攪拌均勻後，直接送入擠壓成型機的進料鬥中，經過擠壓成型機內設的雙輥擠壓造粒成型為水泥緩凝劑；擠壓成型機採用市場銷售的工業用煤球成型機，成型壓力為8MPa，擠壓出的球粒粒度為30mm。
上述的工業用煤球成型機，可選用型號為QC07B型或其它型號的工業用煤球成型機，均可滿足本發明水泥緩凝劑的成型要求。
利用本發明的成型方法製備出的水泥緩凝劑，其擠壓出的球粒粘合力好，強度高。其使用效果如表1所示
表1為摻入不同配比工業副產石膏與摻混料製備的水泥緩凝劑的水泥產品物理力學性能測試，下述實施例均符合表中所列細度、燒失量、SO3含量、強度、安定性以及凝結時間的要求。
表1
權利要求
1.一種水泥緩凝劑，其特徵在於它由工業副產石膏與摻混料混合而成，所述工業副產石膏與摻混料的重量份數配比為70-100∶0-30。
2.如權利要求1所述的水泥緩凝劑，其特徵在於所述的工業副產石膏為脫硫石膏或磷石膏中任一種，所述的摻混料為水泥、石灰、建築石膏或粉煤灰中一種或二種以上的混合物。
3.如權利要求2所述的水泥緩凝劑，其特徵在於所述摻混料中各原料組份佔該摻混料總量的重量百分比為水泥0-100％、石灰0-60％、建築石膏0-100％、粉煤灰0-100％。
4.一種水泥緩凝劑的成型方法，其特徵在於它具有如下步驟1)將工業副產石膏與摻混料按重量份數70-100∶0-30的比例混合攪拌均勻；2)將步驟1的攪拌料送入擠壓成型機的進料鬥中，經該擠壓成型機內設的雙輥擠壓成型，其壓力至少為4MPa。
5.如權利要求4所述的水泥緩凝劑的成型方法，其特徵在於所述的工業副產石膏為脫硫石膏或磷石膏中任一種；所述的摻混料為建築石膏、水泥、粉煤灰或石灰中至少一種或二種以上的混合物。
6.如權利要求5所述的水泥緩凝劑，其特徵在於所述摻混料中各原料組份佔該摻混料總量的重量百分比為水泥0-100％、石灰0-60％、建築石膏0-100％、粉煤灰0-100％。
全文摘要
本發明公開了一種水泥緩凝劑及其成型方法，屬水泥生產領域。其特點為它由工業副產石膏與摻混料混合經無水擠壓而成；其中，工業副產石膏與摻混料的重量份數配比為70－100∶0－30；成型方法為先將工業副產石膏與摻混料按比例混合攪拌均勻；不用另加工業用水，利用工業副產石膏自身所含的水份與摻混料混合攪拌均勻後，送入擠壓成型機中，經擠壓成型機內設的雙輥擠壓成型，其壓力至少為4MPa。具有簡化工藝，節水節能，降低工業運行成本，利於環境保護等特點，易於推廣應用。
文檔編號C04B18/04GK1958505SQ20061014418
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月29日 優先權日2006年11月29日
發明者龐亞軍, 範豫 申請人:北京朗新明環保科技有限公司