[发明专利]利用氟渣快速制水泥用石膏的方法

说明书

本发明涉及一种化学工业中氢氟酸废渣的利用方法。

氟渣，即含酸无水氟石膏，是用萤石生产氟化氢的副产物，其主要成分是无水硫酸钙，还含有氢氟酸、硫酸和氟化钙等杂质，该废渣如不经处理，会严重污染环境，若将其自然堆放，需两年以上才能生成一种有工业利用价值的石膏资源，并且在其堆放过程中放出大量酸性化合物污染环境，有的虽用石灰处理，仍未达到完全中和的目的。利用氟渣虽可制成墙地粉刷材料，但对氟渣质量要求比较高，要求该渣中氟化钙含量小于5%（重量），细度小于74微米，同时设备投资费用较大，若利用氟渣生产无水氟石膏胶凝材料，要求也很高，要求产品中无水石膏总含量在95%以上。

特别是生产氢氟酸的小厂，生产工艺不稳定，氟渣中氟化钙含量经常超过5%（重量），有时甚至大于10%（重量），该渣不宜作墙地粉刷材料或无水氟石膏胶凝材料，因此如何处理和利用氟渣是个急待解决的课题。

本发明的任务是提供一种利用氟渣快速生产水泥用石膏的方法，该法既可消除环境污染，又能获得高品位的石膏作为水泥调凝剂。

本发明的技术方案：将刚出炉的氟渣冷却至常温，然后在搅拌机中加入适量细石灰和水，搅拌为石灰浆，再加入氟渣进行中和反应，由物料颜色变化控制终点，若物料刚由灰色变为黄色，即为反应终点，然后在该物料中加入含少量促凝剂的水溶液，搅拌均匀，再将该物料倒在地上，24小时后挖掘翻动，再定期淋水，一个月后，即成为水泥用石膏，其中氟渣与加水量之比为1∶0.3～0.5，加水量与促凝剂之比为1∶0.005～0.01。

本发明中细石灰用量，是根据氟渣的酸度确定。

本发明使用促凝剂是为了加快无水硫酸钙转变为二水硫酸钙的速度，促凝剂可以是硫酸钠，硫酸钾、硝酸钾、硫酸铝，最好是用制药厂生产安乃近的废硫酸钠，达到以废治废的目的。

本法制成的石膏，一个月后，其结晶水含量可达11～12%（重量），平均气温低于25℃时，其结晶水含量可达13%（重量），所得产品为灰色块状石膏。水泥加入该石膏后。其初凝时间大于1小时（接近天然石膏），其硬度与用天然石膏作调凝剂制成水泥的硬度一样。

根据国家标准GB5483-85规定，用于水泥调凝剂的天然石膏品位，是以二水硫酸钙和无水硫酸钙的百分含量表示，二水硫酸钙为石膏的主要成分，当石膏中二水硫酸钙和无水硫酸钙的总含量大于80%时为一级品天然石膏。

本发明得到的石膏，其结晶水含量为11～13%（重量），SO₃含量在49%（重量）以上，若以石膏中结晶水含量为11%（重量），SO₃含量为49.5%（重量）为例，根据GB5483-85中的品位计算公式计算，得出二水硫酸钙含量为52.3%（重量），无水硫酸钙含量为42.6%（重量）。

则（CaSO₄·2H₂O+CaSO₄）%＞80%（重量）

因此本发明得到的石膏品位达到一级品天然石膏的品位，可用以代替天然石膏，作为水泥调凝剂。

本发明的优点：本法工艺简单，操作方便，成本低廉，便于推广应用。本发明既消除了环境污染，又获得高品位的石膏，用作水泥调凝剂，其社会效益和经济效益显著。

实施例：

在搅拌机中加适量细石灰，再加入25公斤水，搅拌为石灰浆，然后加入70公斤冷却至室温的氟渣，搅拌0.5～1分钟后，观察物料颜色，若物料已由灰色变为黄色，应加少量氟渣将物料调节为灰色，再逐渐加少量细石灰，至物料呈现黄色为止，此时PH为2～4，然后再加5公斤含3%促凝剂的水，（该促凝剂为生产安乃近的废硫酸钠），搅拌均匀，然后将该物料倒入结晶池，24小时后挖出，运至堆场，定期淋水，一个月后，即成为水泥用石膏。