到处都在用的石膏粉,石膏粉生产工艺你了解吗?

石膏粉生产工艺是将天然二水石膏矿石(生石膏)或工业副产石膏(脱硫石膏、磷石膏等)通过专用磨粉机磨细并经过一定温度加热煅烧,使二水石膏脱水分解,得到的以β半水石膏(CaSO41/2H2O)为主要成分的产品,即为建筑石膏(通为熟石膏)。

 

概括来说,石膏粉生产工艺主要有以下几种:

(1)煅烧块石膏,然后再粉碎。

在这种方法之中,块状石膏先在土窑、室窑或立窑中煅烧,然后在球磨机或球磨机等粉磨设备之中破碎筛分,得到所需的石膏粉粒径。该方法具有设备简单、煅烧块状石膏破碎效率高的优点。缺点是石膏煅烧不均匀,容易造成局部死火和生火,也容易与煤灰等杂质混合。

(2)煅烧已粉碎的石膏粉。

在这种方法之中,生石膏首先在轮磨机或鼠笼式破碎机之中破碎破碎,然后送到煎锅或回转窑煅烧,然后用于筛分。该方法的优点是磨粒完全燃烧,质量高。这种方法的缺点是生石膏含水量大,粉磨效率低,不易搅拌均匀。

(3)生石膏的粉磨和煅烧同时进行。

这种方法把粗碎的块石膏送入风扫式快转粉磨机中粉碎,悬浮状态的石膏粉在热气烧管中呈悬浮状态煅烧,再经风力选粉而制得所需石膏粉。这种方法的优点是产量大,炒膏效率高,所得快速炒制的熟石膏凝结快,强度低,但设备复杂。

(4)先将石膏粉碎成细颗粒砂状,然后炒制,炒制以后再进行粉碎和筛分。

用一般鼠笼式粉碎机粉碎,风选筛分。这种方法的优点是具有前面两种方法的优点,但工艺过程较为复杂。这种方法在国内陶瓷行业中仍应用较广。

(5)压蒸法炒膏。

这种方法先把粗碎后块度为25——50mm的生石膏先在60℃的热气中预热,然后放在压力锅内以1,3大气压饱和过热蒸气(125℃)密闭蒸煮5——7小时,然后再通入200℃的热干气,直至排出的是热干气为止,得蒸气压半水石膏。这种半水石膏呈a晶型,用这种半水石膏翻的模型的强度非常高,但这种炒制方法设备较复杂。不论何种方法,熟石膏粉的细度一般都要求80——120目筛的余量不超过0.5%。

 

石膏粉生产工艺简介

破碎机将大尺寸的石膏矿石破碎成小于30mm的小块颗粒,输送至磨机进行粉磨,经选粉机将粉磨后达到产品所需细度的石膏生粉送入沸腾炉进行煅烧,其余部分返回磨机进行再次粉磨直至合格。煅烧后的合格石膏粉送入熟料仓储存或送入制品车间使用。

石膏粉生产工艺过程及设备选型

根据工艺要求建筑石膏生产线通常分为五部分,分别是破碎系统、粉磨系统、煅烧系统、储料输送系统及电控系统。

1.破碎系统:

石膏原料经由给料机进入破碎机,破碎机将大尺寸的石膏矿石破碎成小于30mm的小块颗粒,备用。根据石膏原料的大小和不同产量需求,可以选择对应规格的破碎机,通常选择PE颚式破碎机、PC锤式破碎机或PF反击式破碎机等。为了保护环境清洁,可配备除尘设备,满足环保排放要求。

2.物料输送:

经破碎后的石膏原料经过提升机输送至储料仓备用。储料仓根据对物料储存时间的要求设计规格,保证物料稳定的供给。同时各部分物料周转都采用提升机,减少占地面积。

3.粉磨系统:

储料仓中的石膏原料经振动给料机进入磨粉机进行精加工。储料仓下设置电磁振动给料机,此设备和磨机连锁,根据磨机运行情况即时调整物料的供应量。物料经电磁振动给料机均匀连续地送入磨机内,进行研磨。

粉磨后的石膏生粉由磨机鼓风机鼓出的风流吹出,经过主机上方的分析机进行分级。细度合乎规格的粉末,随风流进入大旋风收集器,收集后经出粉管排出即为成品。成品落入螺旋输送机,输送到下一系统煅烧。风流由大旋风收集器的回风管流入鼓风机。整个风路系统是密闭循环的,并且是在负压状态下流动的。

由于被磨的原料中含有水份,并在研磨过程中蒸发变为气体,导致循环风路中的风量增加,此项增加的风量,从大旋风收集器和鼓风机之间的管道引入袋式除尘器,除去空气中的粉尘,然后排到环境中,确保环境清洁。经过粉磨系统的物料由粒径0——30mm,改变为80——120目,符合石膏粉细度要求。

该粉磨主要设备为提升机、储料仓、振动给料机、磨粉机、螺旋输送机、袋式除尘器等。磨机采用我公司生产的最新专利产品欧版磨粉机(专利产品号:ZL 2009 2 0088889.8,ZL 2009 2 0092361.8,ZL 2009 2 0089947.9),由于欧版磨粉机内部带有选粉装置,不需外部的选粉机,使得流程简单。

4.煅烧系统:

从粉磨系统输送过来的生粉,输送到沸腾炉进行煅烧,煅烧好后的熟粉由提升机输送到成品仓备用。该系统主要包括提升机、沸腾炉、静电除尘、罗茨风机等设备。

该系统采用的沸腾炉为目前我国应用最广的建筑石膏煅烧设备,具有设备小巧,生产能力大结构简单,不易损坏设备紧凑,占地少能耗较低操作方便,容易实现自动控制,产品质量好,熟石膏相组成比较理想,物理性能稳定基建投资省,运行费用低等七大优点,被广泛应用于天然石膏和化学石膏的煅烧工艺之中。

通过该生产线设备加工的建筑石膏粉其产品质量好,由于采用低温热源,石膏不易过烧,只要控制出料温度合适,成品中不含二水石膏,无水石膏也只在5%以内,其余均为半水石膏。这样的组成很理想,物理性能也很稳定。

5.电器控制系统:

电器控制系统采用目前先进的集中控制、DCS控制或PLC控制,各控制元件均选用国际知名品牌产品。

 

石膏粉产品技术指标

1. 产品质量:达到或超过国家《建筑石膏》标准(GB9776-2008)要求。

2. 细度:80-200目,筛余《10%。

3. 抗折强度(与原材料有直接关系):≥1.6Mpa;抗压强度:≥3.0Mpa。

4. 主要相成分:半水石膏的含量:≥80%可调

二水石膏的含量:﹤5%可调

可溶性无水石膏含量:﹤5%可调

5.初凝时间:3——8min可调;终凝时间:6——15min可调。

6.标稠:78——85%可调。

 

5年前,荆门是全球最大的石膏产地,曾经有二十多座矿山,并拥有国内领先的石膏粉加工技术,是国内最重要的石膏粉供应基地之一。

由于石膏资源枯竭,便于开采的石膏原料几乎开采完毕,前几年只得作深井开采,而深井开采不仅成本高,劳动强度大,而且安全隐患大。荆门也多次发生石膏矿地陷事故,现在石膏开采深度已达三,四百米,随着深度的增加,安全隐患也相应增加。

因此,当地政府下发文件,决心关停矿山开采。至今六月初为止,开采中的荆门石膏矿由原来的二十多座减少到三座。有消息说,目前已全部关停。

量在荆门,质在应城,湖北应城也是石膏矿基地,这里石膏蕴藏量不大,但却是品质最好的矿山基地,属于纤维石膏,纯纤维度高,也是深层开挖。去年出现过两次重大矿井事故,造成多名人员伤亡。当地政府去年10月1日下令关停所有石膏矿山。矿主曾试图整改开业,并将十多个矿山整合成2-3个矿山,当地石膏协会也努力与政府沟通,争取重新开采,但政府慎重起见,未予批准。

我国宁夏、甘肃、兰州、青海等地也出产优质的石膏矿。宁夏石膏矿产资源丰富且开采成本低,安全隐患也非常低。宁夏,兰州等地的石膏矿产均是地表开采。但是宁夏,兰州地处偏远,运输周期长,石膏粉的物流成本甚至高于石膏原粉。

因此,在2013年之前,国内的卫生洁具用的模具石膏来源还是在湖北和山东临沂。但是,在2013年之后,由于湖北矿产资源的萎缩,宁夏青海等地正在逐步取代湖北产地的石膏。

泰国,马来西亚等东南亚国家也盛产石膏矿,但是他们的石膏原矿的品质和属性与我们国内的石膏原矿不太一样,比较适用于建筑材料领域。如果要把东南亚出产的石膏运用到卫生洁具方面,必须要通过复杂的加工工艺才能满足陶卫市场的需求。

另一方面,也有部分石膏加工厂直接从国外买石膏原矿回来加工成石膏粉,这一类的石膏粉部分弥补了国内对石膏粉市场的需求。同时对宁夏,甘肃和青海等地生产的石膏粉市场也有一定的冲击。

石膏粉是五大凝胶材料之一,在国民经济中占有重要的地位,先进的石膏粉生产工艺能够助推石膏行业,在建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多领域发挥更重要的应用。

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