石膏预烘干和脱水新工艺

目前，我国作为建材等制品的磷石膏的利用率较低，剩余部分进行堆积存放，造成了严重的环境污染。石膏制酸联产水泥是解决这一问题的主要途径。石膏烘干工艺是石膏制酸的重要环节，传统的石膏制酸工艺缺陷较多，这里推荐一种石膏预烘干和脱水的新工艺，供大家学习。

一、石膏的理化特性及烘干与脱水

1、石膏的理化特性

石膏按结晶形式有二水石膏、半水石膏、无水石膏。无水石膏又分为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ型，其中Ⅲ型无水石膏和半水石膏分别还有α与β两种形态存在。二水石膏在干燥条件下脱水过程是分步连续进行的，其步骤如下：CaSO₄·2H₂O——CaSO₄·1/2H₂O——可溶性CaSO₄——不溶性CaSO₄——高温煅烧CaSO₄。Ⅲ型无水石膏由于结构上的特点，很快吸湿而发生了相变成了半水石膏，半水石膏继续缓慢吸湿成二水石膏，所以不能长期与空气接触。

烘干工艺

2、传统半水石膏的烘干与脱水

传统的石膏制酸工艺，是设立专门的石膏烘干工序，将磷石膏送入回转式烘干机内与高温烟气进行换热，控制尾气温度约180℃左右，烘去游离水并脱掉大部分结晶水成为半水石膏。半水石膏再经均化后入配料库和其他辅助原料及焦炭通过计量配成符合硅酸盐熟料烧成率值要求的生料，入生料均化库待烧。这种烘成半水的石膏因特有的理化特性，工艺过程中易吸潮、板结、堵库，给生产带来不利影响。

二、石膏预烘干及脱水新工艺

1、工业石膏的预烘干

由石膏堆场来的w（H2O）＜16%的石膏，经料斗、皮带机送入双螺旋混合喂料机与旋风分离器下来的w（H2O）＜3%的烘干粉进行混合后喂入立式悬浮烘干筒。物料在烘干筒内与熟料冷却机的余风及热风炉来的热气体进行热交换，烘除物料所带的游离水，再经旋风分离器、电收尘器，气体经引风机排出系统。而由旋风分离器下来的固料，一部分回混合喂料机，以调整进入悬浮烘干筒物料的水分含量，确保进入烘干筒的物料能较好分散开；另一部分物料去石膏均化堆棚进行二水石膏的预均化，经均化过的二水石膏去配料库与辅助原料按要求进行调配。

预烘干多使用工业烘干机。

石膏烘干机，技术先进，烘干效率高

2、二水石膏生料的粉磨

由调配工序来的配制好的二水石膏生料，首先进入带有烘干功能的立式生料磨进行粉磨（主要是对辅助原料及焦炭进行粉磨）；并同时和脱水筒来的低温尾气进行换热，烘去剩余的游离水，而后经旋风分离器、袋式收尘器、引风机，尾气经烟囱排入大气。旋风分离器及袋式收尘器分离下来的二水石膏生料，由入库提升机、空气斜槽送入生料库。因二水石膏在常温常压下是一个稳定的相态，不容易吸潮结库，所以二水石膏生料在生料库内能被压缩空气进行充分的混合均化。

石膏磨粉现场

3、二水生料的脱水入窑

在生料库进行充分混合均化的二水石膏生料，经计量后由喂料提升机送入快速脱水筒。石膏在210℃仅需7.1s就可以完全脱水。物料在脱水筒内被热风炉来的高温气体迅速加热到160～210℃（由于磷石膏在组成与结构方面与天然石膏不同，半水物转变成Ⅲ型无水物的第二次脱水温度为160℃），脱去2个结晶水，成为Ⅲ型无水石膏生料；经旋风分离器气固分离后，低温尾气去立式生料磨，固相经下料溜管及分配阀迅速进入煅烧窑尾预热器，和窑尾来的高温窑气经预热器C₁～C₄逐步提高料温，进入煅烧窑进行煅烧；而气相则由预热器C₁排出后，经气-气换热器和空气进行换热，被加热的空气去热风炉助燃，被降到210℃的SO₂烟气经电除尘器除尘后去制酸工序。

石膏回转窑现场

总的来说，上述新工艺的主要特征是低温下烘干，二水物配料，中温脱水，无水物入烧成系统。该新工艺彻底解决了传统工艺带来的不利影响，可谓是石膏烘干的重大突破。