一种半水亚硫酸钙生产无水石膏工艺的制作方法

背景技术：

2.目前用于工业生产的烟气脱硫方法很多，主要有以下几类，以吸收剂水溶液洗涤烟气的湿法脱硫、吸收剂浆液喷雾吸收及干燥的半干法烟气脱硫和直接喷射钙基吸着剂粉料的干法烟气脱硫，简单的说就是湿法、半干法和干法三类。其中以半干法烟气脱硫工艺具有结果紧凑、占地面积小、电耗和水耗低、一次性投资小、维护简便等优点，具有良好的经济性。因此半干法脱硫工艺越来越受社会各界关注，然而脱硫灰中主要成分是半水亚硫酸钙，这些成了脱硫灰处置与综合利用的技术瓶颈，很难被水泥、混凝土、建材行业利用，只能作抛弃物处理。该方式不仅需要投资建储存场占用土地，缴纳高额固体废物排污费，而且对大气环境和地下水存在较大的环境影响和安全风险，已被环保部门列为重点监管对象。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种半水亚硫酸钙生产无水石膏工艺，来解决上述问题。4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：5.一种半水亚硫酸钙生产无水石膏工艺，包括以下步骤，6.(1)、对半水亚硫酸钙进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙并形成硫酸钙ⅱ晶体；7.(2)、将生成的硫酸钙ⅱ晶体使用球磨机处理进行改性；8.(3)、使用激发剂处理硫酸钙ⅱ晶体形成无水二型石膏建材产品。9.本发明技术方案的进一步改进为：步骤1中在富氧环境下使用燃气直接对半水亚硫酸钙进行煅烧。10.本发明技术方案的进一步改进为：使用天然气对半水亚硫酸钙进行煅烧。11.本发明技术方案的进一步改进为：天然气与氧气组成的气体中，氧气的含量大于气体总量的10％。12.本发明技术方案的进一步改进为：步骤1中对半水亚硫酸钙的煅烧温度为600℃～900℃；煅烧时间为15～30分钟。13.本发明技术方案的进一步改进为：步骤3中使用的激发剂为硫酸盐。14.本发明技术方案的进一步改进为：步骤2中球磨机进行改性处理的时间为25～40分钟。15.本发明技术方案的进一步改进为：脱硫灰为提供半水亚硫酸钙的原料。16.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：17.本发明能够将半水亚硫酸钙生产成无水二型石膏基自流平砂浆和无水二型石膏基抹灰砂浆等产品，可以广泛的用于建材、建筑行业。该工艺使用脱硫灰作为原料，不仅解决了脱硫灰堆放问题，还可以创造可观的经济价值。18.本发明的工艺中在煅烧时保持富氧环境，能够确保半水亚硫酸钙完全转化为硫酸钙，大大提高了原料的转化率，并且能够保证石膏产品的质量。19.本发明的工艺中使用球磨机对中间产物石膏晶体进行处理，能够提高石膏晶体的比表面积，提高石膏产品的性能。具体实施方式20.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。21.本发明是一种半水亚硫酸钙生产无水石膏工艺，使用半水亚硫酸钙生产石膏，该工艺包括以下步骤，22.(1)、对半水亚硫酸钙进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙。该步骤中使用燃气直接对半水硫酸钙进行煅烧，保持煅烧温度为600℃～900℃，煅烧时间持续15～30分钟。煅烧时确保为富氧环境。半水亚硫酸钙在高温富氧环境下脱水、氧化、改变结晶形态、改性一系列复杂的化学、物理变化。该过程形成的硫酸钙是无水ⅱ型石膏晶体。反应式如下:23.caso3·1/2h2o→△caso3+h2o24.caso3+o2→△caso425.caso4→△ⅱcaso426.在上述三个反应式，依次表示的是为脱水、氧化和改变结晶状态。27.(2)、将生成的硫酸钙使用球磨机处理进行改性，通过球磨机提高ⅱ型石膏晶体的比表面积，从而能够提高石膏产品的性能，达到石膏要求的性能。在球磨机中进行改性处理的时间控制为25～40分钟。28.(3)、使用激发剂处理硫酸钙形成无水二型石膏建材产品。该步骤中使用的激发剂为硫酸盐。29.本工艺在步骤1中需要对半水亚硫酸钙进行直接接触式的煅烧。优先地，使用天然气对半水硫酸钙进行煅烧。由于需要保证煅烧时为富氧环境，所以，在天然气与氧气组成的气体中的氧气的含量大于气体总量的10％。在此的气体量是以体积作为标准的。30.本工艺对半水亚硫酸钙在高温富氧环境下脱水、氧化、改变结晶形态、改性等一系列的化学、物理变化，形成无水ⅱ型石膏晶体；高温环境能够实现快速彻底的脱水，富氧环境能够确保亚硫酸钙完全转化为硫酸钙。高温环境和富氧环境均能够起到提高生产效率的作用。本工艺生产效率高，整个工艺仅仅需要一个小时左右即可完成，适合于工业化的生产，综合生产成本低。31.本工艺的主要原料是半水亚硫酸钙，而脱硫灰中的主要成分是半水亚硫酸钙，因此，在此使用脱硫灰作为原料提供半水亚硫酸钙。本工艺使用脱硫灰作为原料提供半水亚硫酸钙，能够解决电厂以及钢厂的脱硫灰处理问题，实现变废为宝，具有良好的环保性。32.以下是具体的实施例：33.实施例134.使用脱硫灰作为半水亚硫酸钙的原料生产石膏。35.(1)、将原料放入煅烧炉内，使用天然气作为燃气对半水亚硫酸钙直接进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙并形成硫酸钙ⅱ晶体；控制煅烧温度为600℃左右，保持煅烧时间持续30分钟左右。天然气与氧气组成的气体中，氧气的含量大于气体总量的10％，可以控制为15～20％。在此硫酸钙是以硫酸钙ⅱ晶体或者说ⅱ型石膏晶体的形态存在的。36.(2)、将生成的硫酸钙ⅱ晶体使用球磨机处理进行改性，提高硫酸钙ⅱ晶体的比表面积。在球磨机中处理的时间控制为25分钟。37.(3)使用硫酸盐作为激发剂处理球磨处理后的硫酸钙ⅱ晶体形成无水二型石膏建材产品。38.工艺完成，得到石膏建材产品。39.实施例240.使用脱硫灰作为半水亚硫酸钙的原料生产石膏。41.(1)、将原料放入煅烧炉内，使用天然气作为燃气对半水亚硫酸钙直接进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙；控制煅烧温度为900℃左右，保持煅烧时间持续15分钟左右。天然气与氧气组成的气体中，氧气的含量大于气体总量的10％，可以控制为15～20％。在此硫酸钙是以ⅱ型石膏晶体的形态存在的。42.(2)、将生成的硫酸钙使用球磨机处理进行改性，提高ⅱ型石膏晶体的比表面积。在球磨机中处理的时间控制为32分钟。43.(3)使用硫酸盐作为激发剂处理球磨处理后的ⅱ型石膏晶体形成无水二型石膏建材产品。44.工艺完成，得到石膏建材产品。45.实施例346.使用脱硫灰作为半水亚硫酸钙的原料生产石膏。47.(1)、将原料放入煅烧炉内，使用天然气作为燃气对半水亚硫酸钙直接进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙；控制煅烧温度为720℃左右，保持煅烧时间持续22分钟左右。天然气与氧气组成的气体中，氧气的含量大于气体总量的10％，可以控制为15～20％。在此硫酸钙是以ⅱ型石膏晶体的形态存在的。48.(2)、将生成的硫酸钙使用球磨机处理进行改性，提高ⅱ型石膏晶体的比表面积。在球磨机中处理的时间控制为40分钟左右。49.(3)使用硫酸盐作为激发剂处理球磨处理后的ⅱ型石膏晶体形成无水二型石膏建材产品。50.工艺完成，得到石膏建材产品。51.实施例452.使用脱硫灰作为半水亚硫酸钙的原料生产石膏。53.(1)、将原料放入煅烧炉内，使用天然气作为燃气对半水亚硫酸钙直接进行煅烧，使半水亚硫酸钙脱水、氧化形成硫酸钙；控制煅烧温度为815℃左右，保持煅烧时间持续18分钟左右。天然气与氧气组成的气体中，氧气的含量大于气体总量的10％，可以控制为15～20％。在此硫酸钙是以ⅱ型石膏晶体的形态存在的。54.(2)、将生成的硫酸钙使用球磨机处理进行改性，提高ⅱ型石膏晶体的比表面积。在球磨机中处理的时间控制为35分钟左右。55.(3)使用硫酸盐作为激发剂处理球磨处理后的ⅱ型石膏晶体形成无水二型石膏建材产品。56.工艺完成，得到石膏建材产品。57.经检测，实施例1‑4中的无水二型石膏建材产品均能够达到规定的使用性能。58.本工艺中通过添加不同的激发剂、改性剂、骨料等，激活使其成为无水二型石膏基自流平砂浆、无水二型石膏基抹灰砂浆，可以广泛的用于建材、建筑等行业。59.本工艺使用脱硫灰作为半水亚硫酸钙的原料生产石膏，不仅能够解决脱硫灰的堆放问题，还实现了对脱硫灰的大量、规模化处理，可以创造可观的经济价值，实现变废为宝。60.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。