脫硫石膏的特性及利用

（一）脫硫石膏的特性

1、脫硫石膏與天然石膏的相同點

(1)水化動力學和凝結特征一致;

(2)主要礦物相、轉化后的五種形態、七種變體物化性能一致,脫硫石膏完全可以代替天然石膏用于建筑材料和陶瓷模具;

(3)兩者均無放射性,不危害健康。

2、脫硫石膏與天然石膏的不同點

(1)原始物理狀態不一樣:天然石膏是粘合在一起的塊狀,而脫硫石膏以單獨的結晶顆粒存在;脫硫石膏雜質與石膏之間的易磨性相差較大,天然石膏經過粉磨后的粗顆粒多為雜質,而脫硫石膏其顆粒多的卻為石膏,細顆粒為雜質,其特征與天然石膏正好相反;

(2)顆粒大小與級配:煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均其分布帶很窄,高細度(200目以上)、顆粒主要集中在30-60μm之間,級配遠遠差于天然石膏磨細后的石膏粉。因此,現有的以天然石膏為原料的熟石膏的煅燒設備和生產工藝并不能完全照搬,要采用針對化學石膏設計的生產工藝和設備;比如,脫硫石膏不適合流態化煅燒設備,因為它粒徑太小,還未燒就很容易被吹出來了；還如,用天然石膏生產高強石膏的蒸壓釜,脫硫石膏就無法直接放入蒸壓;另外脫硫石膏粒徑分布非常狹窄,加工成熟石膏粉后,必須要對其進行粉磨改性、產生級差,才能使其具有更好的凝結強度;而在粉磨改性中,碾壓力形成級差產生的改性效果不好,而劈裂力形成的效果,碰撞力次之;因此,改性磨的選擇要注意它的力學特點。

(3)高含水量 ,流動性差,只適合皮帶輸送。

(4)雜質成分上的差異,導致其脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學性能、流變性能等宏觀特征上的不同。

(5)脫硫石膏的產出在全國分布比較均勻,特別是石膏產品大量消費地的東部發達地區脫硫石膏的產量也很大,而且脫硫石膏的品位又很高,一般都在90%以上;這樣就彌補了我國高品位的天然石膏儲量小、產量低、其產品遠離消費地的重大缺陷。

（二）脫硫石膏的利用原則

(1)堅持擴大利用、高效利用、清潔利用、物盡其用的原則,重點推進量大面廣、資源化潛力大的脫硫石膏回收與再生利用,合理延長產業鏈,開發高附加值的綜合利用產品,減少二次污染,提高資源利用效率,實現經濟效益、社會效益、環境效益的有機統一。

(2)堅持市場導向原則,因地制宜,產銷對路,確定脫硫石膏綜合利用的優先發展領域,提高資源利用效率、減少廢棄物排放的重要措施,成為企業健康發展的驅動力。

(3)綜合考慮,脫硫石膏深加工生產線要與電廠煙氣脫硫系統有機結合,無縫銜接;同時脫硫石膏深加工生產不能產生新的污染源,盡可能利用電廠的余熱為熱源。

（三）脫硫石膏的直接利用

(1)經過干燥后可用作水泥緩凝劑;

(2)經過配制后可用作鹽堿地的改良。

2、1質量標準

3、生產出的建筑石膏符合中華人們共和國建筑石膏國家標準

（GB9776-1999),符合以下要求

3.2產品規格

  可根據用戶要求通過調整工藝參數生產滿足紙面石膏板、粉刷石膏的建筑石膏粉。

4、材料平衡計算

5  燃料

6.、壓縮空氣

7、除塵系統

      在建筑石膏粉烘干、煅燒和輸送過程以及尾氣中會產生含有粉塵的氣體。為滿足環保要求，本系統在粉塵產生區設立灰塵收集點及收塵口，并安裝脈沖袋式除塵器，塵源區的含塵空氣將全部經過除塵器過濾后再排向室外，廢棄排放濃度少于10mg/立方米。符合環保要求和工業事業衛生標準。收集的灰塵通過輸送設備運送到系統中。

8、生產車間尺；按平面布局圖

9、工作體質

10、人力要求

二、工藝描述

1、工藝簡單

計量上料---皮帶輸送---預干燥---除塵---煅燒----質控倉---降溫---改姓---儲存---包裝

2、工藝流程圖

3、工藝描述

生產工藝采用二步法進行，前端采用管束烘干機進行烘干，煅燒采用沸騰爐進行煅燒。主要生產系統分為濕供料工段、預干燥工段、煅燒工段、質量控制系統、冷卻系統、改性處理、入倉陳化、除塵、熱源、自動控制10個系統進行設計、

1）濕供料工段

           濕供料工段由受料斗、帶式定量給料機、皮帶輸送機、除塵器、篩分機等輸送設備構成。

            由3--5噸裝載機或者抓斗把含有游離水的工業副產石膏運送至受料斗里面，在料斗內進行臨時儲存，料斗內襯不銹鋼襯板，可防止化學石膏的粘倉問題。料斗底部設有專用計量皮帶稱，通過該設備可精確的計量每個時間段的供料量，并保證濕料均勻的供給下游皮帶輸送機。皮帶輸送機采用槽型皮帶輸送機，實現一定距離和高度的運輸，在斜皮帶輸送機上設有除鐵器，可有效避免鐵制品進入到系統中。另外在斜皮帶下料端設置旋轉篩分機，可有效避免大塊顆粒物及石膏內的雜質進入到系統中。整個系統經計量皮帶稱和皮帶輸送機輸送到后續工段，實現系統生產量和成品質量的控制。

2）預干燥工段

          預干燥工段采用管束式烘干機進行烘干石膏粉，整個系統有自清潔鎖風下料器、管束烘干機、預熱風機、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風機、提升機、輸送設備構成。

     計量后的原料石膏經皮帶輸送機輸送到以蒸汽為熱源的烘干機中進行烘干，粉料在烘干設備轉動的帶動下由進料端往出料端移動，并在移動過程中進行熱交換，以此達到烘干的目的，此種烘干機采用列管式換熱方式進行熱交換，并在傳送物料過程中將物料揚起進入到管束中，保證石膏在烘干機中與蒸汽進行的充分熱交換，提高烘干效率，

3）煅燒工段

         煅燒系統采用蒸汽型沸騰爐煅燒工藝將粉料進行均勻的煅燒；整套系統包含輸送設備、篩分機、計量螺旋、沸騰爐、羅茨風機等組成；

          烘干好的粉料首先經過輸送設備、旋轉篩分機進行輸送處理，在計入沸騰爐之前首先進行篩分，避免大顆粒物料進入到沸騰爐，進而避免沸騰爐煅燒不均勻和沸騰爐底部歩風板堵塞。處理完畢的石膏粉料經計量螺旋均勻輸送給沸騰爐；輸送設備為可計量輸送機，可精確計量每個時間段的喂料量嗎，保證石膏粉供料穩定性。其供料量可根據煅燒工藝要求和工作過程中的沸騰爐各點具體溫度進行調整，溫度增高則進料量增加，反之減少；沸騰爐為蒸汽沸騰爐，沸騰爐內分為主爐和副爐共4個室，底部設有高壓羅茨風機往底部注風，協助粉料在爐內沸騰；粉料在沸騰爐中與管道內的蒸汽進行間接熱交換，蒸汽把熱量傳遞給粉料，對粉料進行煅燒。粉料首先進入沸騰爐的主爐內進行煅燒，進而經過底部通道進入副爐進一步脫水；最后經沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進行粉磨；

沸騰爐出料口溫度調整可通過蒸汽進口的壓力和溫度進行調整，粉料溫度高時，適當在電腦屏幕上關小蒸汽進口的壓力或者溫度，反之亦然；另外也可通過喂料進行調整，粉料溫度高時，適當在電腦屏幕上增加給料量，反之亦然。

 粉料在沸騰爐內煅燒產生的蒸汽和底部羅茨風機鼓入的空氣經沸騰爐頂部排出，進入到配套的袋式除塵器中，經處理后的干凈空氣排放到大氣中；蒸汽沸騰爐為節能型煅燒設備，它采用的是一次能源進行熱交換，減少熱交換次數，大大降低了能耗指標；

 沸騰爐熱源來自高溫蒸汽，通過蒸汽管道進入到沸騰爐的換熱管內，沸騰爐換熱管路采用高進低出設計，高溫蒸汽在沸騰爐內和粉料進行熱交換，換熱完畢的冷凝水排至余熱換熱器回收利用，此換熱器是給沸騰爐羅茨鼓風機的風進行加溫的。將羅茨風機的風加熱到一定溫度進入到沸騰爐底部，實現蒸汽余熱二次利用。

4）質量控制系統

     質量控制系統采用專門臨時暫存工藝將粉料進行精準分離；整套系統包含提升機、螺旋輸送機、氣動閥門、暫存倉等組成；

     因為在沸騰爐開、停機時會產生不合格的石膏粉料，如果此時的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會產生很大的質量波動。所以此時產生的石膏粉通過質量控制系統經輸送設備運送至暫存倉內存儲，在正常生產時產生質量波動時，也將通過質量控制系統進入到此料倉內進行暫存，待石膏粉正常煅燒時按一定添加量進入到煅燒系統重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產生質量波動影響下游產品質量。同時此料倉作為煅燒前穩料倉，當烘干物料產生重量方面波動時，此料倉起到緩沖穩料的作用，這樣來保證煅燒前供料穩定性。

5）冷卻系統

     冷卻系統采用我公司專用石膏冷卻機，可在保證石膏粉煅燒相組成穩定狀態下有效的進行冷卻。整套系統包含冷卻器、羅茨風機、冷卻器風機是、輸送設備等組成。

     煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高，如果直接進入后期處理工段，會因石膏粉溫度過高導致石膏粉的相組成產生變化，進而影響產品質量。所以石膏粉在進入到后期工段時，必須通過冷卻降溫后方能進入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進行降溫，可有效的將石膏粉溫度降低到80°C以下，從而保證石膏粉的后期質量。

6）改性磨工段

     脫硫石膏因其生成機理的影響，具有比表面積小和級配不合理的先天缺陷，具體表現為；脫硫石膏的比表面積僅有1500cm2/g,是天然石膏的40~60um之間，級配遠遠小于粉末后的天然石膏，易導致脫硫熟石膏加水后的流變性能不好，顆粒離析、分層現象嚴重，制品容重偏大，石膏粉強度低等問題。因此，我們在脫硫石膏煅燒后增加粉磨工序，用以增加比表面積、改變顆粒級配、降低松散榮重，以解決上述出現的問題。

7）成品儲存和包裝工段

          經煅燒機煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉儲存起來，成品倉下可根據業主意見建設散裝系統和小袋包裝系統以及另作它用

8）除塵系統

          除塵系統采用袋式除塵器，以此來保證石膏粉在生產過程中因原料的預干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過程中，保證系統運行在負壓狀態下，所產生粉塵經過除塵設備靜化再排出室外，工作環境達到規定標準。

9）熱源提供給系統

     熱源供給：以電廠蒸汽為熱源的蒸汽系統，以蒸汽做熱交換介質，由于沒有鍋爐直接使用蒸汽，熱源熱效率可達100%；控制系統采用PLC、壓力變送器、溫度電動調節，出口溫度控制在+1°c區間，產品質量穩定。

10）自動控制

      原料車間生產控制采用分布式PLC控制系統，CPU模塊選用西門子品牌，現場I/O模塊采用西門子ET-200SP,  人機界面選用西門子品牌。傳感器、變頻器、PLC模塊、HMI等核心設備構成原料控制站。設備級（變頻器、分布式I/O等）采用現場總線方式與CPU通訊進行數據交換，原料控制站和計算機控制中心通過工業以太網相連、wincc組態軟件編程，從而實現生產過程的集中控制和實時數據統一管理。