[发明专利]一种分解硬石膏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分解硬石膏的方法，尤其是涉及一种低温下分解硬石膏的方法。

背景技术

我国硫资源短缺，长期以来，都是依靠进口硫磺生产硫酸，致使硫酸价格走高。为了遏制硫酸价格的上涨，近几年来，我国采用硬石膏来制备水泥和硫酸，既提高了水泥制成的混凝土的耐久性，又开辟了新的制备硫酸的原料来源。

在硬石膏制备硫酸和水泥，特别是高贝利特水泥的过程中，需要将硬石膏充分分解，否则滞留在硬石膏中的硫酸钙不仅会降低水泥产品的转化率，降低水泥产品的质量，而且会导致窑气中的二氧化硫浓度太小，影响硫酸的产量和质量。

目前，在硬石膏制备水泥和硫酸的过程中，为了提高硬石膏的分解率，通常的做法是提高分解温度，目前选用的分解温度，最低为1100℃。但是温度的提升，会导致能耗增加，并使得设备对材料的耐高温要求提高，使得生产设备更新的时间缩短，致使水泥和硫酸的生产成本直线上升，增加了企业的负担。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种成本低的在低温下分解硬石膏的方法。 

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，一种分解硬石膏的方法，包括如下步骤：

（1）硬石膏、煤炭粉碎烘干：将硬石膏、煤炭分别粉碎（优选粉碎至粒度≤0.1mm），在90-110℃下分别烘干至水分重量百分含量≤10%（优选≤5%）；

（2）配制催化剂：称取如下重量百分比的催化剂原料：氧化镁5-30%，氯化锂5-20%，硫酸铝20-45%，氧化硅5-30%，各原料组分百分比之和为100％，混合均匀；在90-110℃下烘干至水分重量百分含量≤10%（优选≤5%）；

各原料组分优选的重量百分比为：氧化镁20%、氯化锂18%、硫酸铝35%和氧化硅27%；

（3）取如下重量百分比的经步骤（1）粉碎烘干的硬石膏75-85%、煤炭10-20%、步骤（2）制得的催化剂3-8%（优选硬石膏80%、煤炭15%、催化剂5%），混合均匀，加热到600-800℃，保温反应30-50分钟，即成。

本发明之分解硬石膏的方法，同时加入煤炭和催化剂，起还原、催化和促进燃烧的作用，在达到同样的分解率和质量水平的情况下，能有效降低硬石膏的分解温度，降低能耗，降低生产成本。

本发明使用之催化剂原料来源广泛，价格低廉，且加入催化剂能提高水泥产品的质量。

使用本发明分解硬石膏后，可用现有技术中的任意一种方法来制备水泥，能有效降低水泥的生产成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例包括如下步骤：

（1）硬石膏、煤炭粉碎烘干：将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度≤0.1mm，在90-92℃下分别烘干至水分重量百分含量为4.5%；

（2）配制催化剂：称取如下重量百分比的催化剂原料：氧化镁20%，氯化锂18%，硫酸铝35%，氧化硅27%，混合均匀；在101℃下烘干至水分重量百分含量为5%；

（3）取如下重量百分比的经步骤（1）粉碎烘干的硬石膏80%、煤炭15%、步骤（2）制得的催化剂5%，混合均匀，加热到600℃，保温反应50分钟，即成。

本实施例中，硬石膏的分解温度为600℃，分解率达到了98%，与现有技术的最低反应温度1100℃相比，反应温度降低了500℃。

实施例2

本实施例包括如下步骤：

（1）硬石膏、煤炭粉碎烘干：将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度≤0.1mm，在95-97℃下分别烘干至水分重量百分含量为8%；

（2）配制催化剂：称取如下重量百分比的催化剂原料：氧化镁5%，氯化锂20%，硫酸铝45%，氧化硅30%，混合均匀；在106℃下烘干至水分重量百分含量为6%；

（3）取如下重量百分比的经步骤（1）粉碎烘干的硬石膏75%、煤炭20%、步骤（2）制得的催化剂5%，混合均匀，加热到650℃，保温反应45分钟，即成。

本实施例中，硬石膏的分解温度为650℃，分解率达到了99%，与现有技术的最低反应温度1100℃相比，反应温度降低了450℃。

实施例3

本实施例包括如下步骤：

（1）硬石膏、煤炭粉碎烘干：将硬石膏、煤炭分别粉碎至粒度≤0.1mm，在98-100℃下分别烘干至水分重量百分含量为10%；