半水石膏加工設備

① 提純工藝及設備

一、概述

天然礦物原料由於雜質礦物的混雜、浸染、結構鑲嵌，有時還夾有碳質及有機質，往往不能滿足工業生產要求，例如:用於核反應堆中子減速劑的鱗片石墨，要求石墨純含量為99.995%;凝膠材料用膨潤土，要求其中蒙脫石含量達99%;造紙塗料級高嶺土，要求白度為90，粒度<2μm佔90%;天然硅藻土的主腔孔道常易被粘土、碎屑堵塞，影響助濾性能，需對被堵塞腔孔進行疏通處理等。

二、礦物原料的提純

(一)物理提純

利用不同礦物在物理性質上的差異，使目的礦物分選富集，如重、電、磁選等方法。

前面已述。

(二)化學提純

礦物的化學提純，是利用不同礦物在化學性質上的差異，採用化學方法或化學方法與物理方法相結合，改變雜質組分的化學組成或存在形態，實現礦物的分離或提純。主要應用於一些純度要求很高，且機械物理選礦方式又難以達到純度要求的高附加值礦物的提純。其作用分為:酸、鹼、鹽的溶解作用;助熔劑的熔融作用;活潑氣體的氧化、還原作用;高溫汽化形成揮發性物質等。總之，目的是將雜質轉化為可溶性的新物質或揮發性物質加以除去。

1.礦物的酸、鹼處理

非金屬礦物的酸、鹼處理，主要是在相應酸、鹼等葯劑作用下，把可溶性礦物組分(雜質礦物或有用礦物)浸出，使之與不溶性礦物組分(有用礦物或雜質礦物)分離的過程。浸出過程是通過化學反應來完成的。對不同的有用礦物和雜質礦物要採取相應的酸、鹼及葯劑，見表2－9。

(1)礦物的酸法浸出

酸法浸出常用硫酸、鹽酸、硝酸、草酸、氫氟酸作浸出劑，其中以硫酸使用最多。

硫酸浸出濃硫酸為強氧化劑，在加熱時幾乎能氧化一切金屬，且不釋放氫氣，因氧化的發生是藉助於未離解的硫酸分子，可將大多數硫化物氧化為硫酸鹽。用酸浸出銅、鐵等可形成可溶性溶液，而鉛、銀、金、銻等則留在固態渣中，在200～250℃條件下，熱濃硫酸還可分解某些稀有元素礦物，如獨居石、鈦鐵礦等。

濃硫酸具有強烈的吸水作用，用它處理的粘土礦物可作吸水乾燥劑。許多有機物，尤其是碳水化合物，一旦與濃硫酸接觸，會同其吸水性而發生碳化作用。濃硫酸處理粘土礦物一般是在常壓，100～105℃加熱條件下進行。

表2－9 常用酸、鹼處理應用范圍

可採用硫酸浸出處理硅藻土以及制備高純SiO₂。

氫氟酸處理氫氟酸為無色液體，19.4℃沸騰。蒸氣有刺激臭味、極毒，價格較貴。在水中可離解成離子。氫氟酸的特點是能溶解SiO₂和硅酸鹽，生成氣態SiF₄，故常用於制備高純SiO₂或除去礦物中的SiO₂雜質等。

在浸出硅石(SiO₂)中的金屬雜質時，對某些包裹細密的雜質礦物，使用少量HF(低濃度)有助於SiO₂部分溶解，以使雜質金屬離子較易被其他葯劑浸出，如採用0.02%～0.1%的稀氫氟酸和連二亞硫酸鈉(0.02%～0.2%重量比)，在常溫下攪拌處理石英，可將其Fe₂O₃含量從0.15%降至0.028%。

藉助HF能溶SiO₂和硅酸鹽的特點進行石墨提純，除去其少量的硅酸鹽礦物，原理過程為:將石墨和水按一定比例混合，根據石墨的灰分大小，加入氫氟酸，通入蒸汽加熱，在特製的反應器內浸取若干小時，反應完成後，用NaOH溶液中和，經洗滌、脫水、烘乾，即可除去其中的硅酸鹽礦物雜質，獲得純度達99%以上的高純石墨產品。

鹽酸處理鹽酸為HCl的水溶液，強酸之一。濃鹽酸含HCl約37%，密度1.18g/mL，在水中可離解成離子。鹽酸可與多種金屬化合物反應，生成可溶性金屬氯化物，其反應能力強於稀硫酸，可浸出某些硫酸無法浸出的含氧酸鹽類礦物。同硫酸一樣，在礦物加工工業中被大量應用。其缺點是對設備防腐要求較高。

石英砂的除鐵提純常採用鹽酸法或鹽酸與其他酸聯合使用，用含18%的鹽酸溶液，用量5%，處理石英砂，加熱至50～80℃，作用時間2～3h，可將其Fe₂O₃含量降至0.015%。將鹽酸溶液(濃度為1%～10%)和氟硅酸(濃度1%～10%)一起加入到含石英砂固體濃度為20%～80%的料漿中(或用鹽酸處理，經水洗滌後，再用氟硅酸處理)，在75℃至溶液沸點之間的溫度下處理2～3h，濾出溶液，清洗去酸，可將石英砂中Fe₂O₃含量從0.059%降至0.0005%～0.0002%。

非金屬礦物的酸處理浸出，亦可採用硝酸、草酸等，但工業上應用相對較少，其原理過程同硫酸、鹽酸一致。

(2)礦物的鹼處理及鹽處理

氫氧化鈉處理主要應用於硅酸鹽、碳酸鹽等鹼金屬與鹼土金屬礦物的浸出，如石墨、細粒金剛石精礦的提純等。

石墨精礦(品位C>90%)和液態鹼(濃度50%)按3∶1比例混均，在500～800℃溫度下熔融，使硅酸鹽礦物及鉀、鈉、鎂、鐵、鋁等化合物熔融，冷卻至100℃後水浸1h，水浸渣洗滌後加30%～40%的HCl，洗滌、脫水後的石墨品位可提高到99.0%以上，回收率可達88%～90%。該工藝對雲母含量少的石墨精礦效果更好。

細粒金剛石用鹼熔水浸出提純原理過程與石墨相近。

碳酸鈉及硫化鈉處理碳酸鈉溶液對礦物原料的分解能力較弱，但具有較高的選擇性，且對設備的腐蝕性小，常用於粘土礦物的陽離子交換處理。

碳酸鈉也可同氫氧化鈉配合使用，去除金屬氧化物效果更好。如在硅砂除鐵中，在碳酸鈉中加入濃度40%～50%的NaOH，加熱100～110℃攪拌處理4～5h，經清洗、脫水後，Fe₂O₃含量從0.7%降至0.015%～0.025%。碳酸鈉還可浸出礦石中的磷、釩、鋁、砷等氧化物，成為可溶性鈉鹽。硫化鈉溶液可分解砷、銻、錫、汞的硫化礦物，使它們生成相應的可溶性硫酸鹽而轉入浸出液中。

此外氯化鈉、氯化銨亦可作為浸出劑脫除礦物中的金屬雜質。

(3)礦物浸出工藝設備

用於礦物酸、鹼處理的設備主要有三大類:滲濾浸出用滲濾浸出槽;常壓攪拌浸出用機械攪拌浸出槽，空氣攪拌浸出槽，流態化浸出塔;有壓攪拌浸出用哨式加壓釜、自蒸發器等。

滲濾浸出槽依處理量的大小，槽的外殼可用不同的材質製成。如處理量小，可用碳鋼槽或桶;處理大時，用磚、石、水泥砌成，內襯以一定厚度的防腐層，並且不能漏液。為便於浸出液流動，底部略向浸出液出口方向傾斜，將出口塞住後，用人工或機械將礦石(≤10mm)均勻地裝入槽內，加入配好的浸出劑，浸泡數小時或更長時間後再放液。生產中可採用多個滲濾槽同時操作。

常壓攪拌浸出設備(機械攪拌浸出槽)可分為單槳和多槳攪拌兩種，機械攪拌器可採用不同的形狀，有槳葉式、旋槳式、錨式和渦輪式。機械攪拌浸出槽結構見圖2－37。

攪拌器的材質要依浸出介質而定，酸浸時槽體可用碳鋼，內襯橡膠、耐酸磚或聚四氟乙烯塑料;或不銹鋼槽、搪瓷槽等。攪拌槳一般為碳鋼襯膠、襯玻璃鋼或由不銹鋼製成。槽體為圓柱形，槽為圓環形或平底，中央有循環筒。攪拌漿裝在循環筒下部。可採用電加熱，夾套加熱或蒸汽直接加熱方式，以控制浸出過程的溫度，蒸汽直接加熱時，蒸汽的冷凝會使礦漿濃度和試劑濃度發生變化。攪拌槽的容積依生產規模而定，機械攪拌槽一般用於生產規模較小的廠礦。

有壓攪拌浸出設備(哨式空氣攪拌加壓釜)，其結構見圖2－38。

圖 2 －37 機械攪拌浸出槽

圖 2 －38 哨式加壓釜

礦漿自釜下端進入，與壓縮空氣混合後通過旋渦哨從噴嘴進入釜內，呈紊流狀態在釜內上升，然後經出料管排出。釜內礦漿的加熱或冷卻，一般採用夾套間接傳熱方式，釜內裝有事故排料管。經高壓釜浸出後的礦漿，須將壓力降至常壓後才能送下一作業處理。

2.礦物的化學漂白

作為填料或顏料等在工業中應用的非金屬礦物粉體材料，常對白度有較高的要求，在一定條件下，白度越高，應用范圍越大，附加值越高。而原礦及物理方法提純後的精礦往往難以滿足要求，為此必須對礦物進行增白處理，較常用的是進行化學漂白。

目前，國內對非金屬礦物粉體材料進行化學漂白多集中在高嶺土礦種上，且已有工業規模的生產應用。其他一些礦物也已成為潛在的漂白處理對象，如伊利石、蒙脫石、累托石、凹凸棒石、泡泡石、硅藻土、硅石等。尤其是硅藻土的漂白，做的較多。

(1)礦物化學漂白的原理及方法

影響礦物白度的主要因素是礦物本身的染色雜質礦物污染，如鐵、鈦、硫礦物和有機雜質。為此礦物漂白前，首先須了解礦石中染色雜質的特徵、含量及賦存狀態。依據其染色成因不同，採用不同的漂白方式。

礦物化學漂白方法有還原漂白和氧化漂白兩種。還原漂白主要是用還原劑對礦物漂白，常用亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽、硫酸氫銨等，如Na₂SO₃、Na₂S₂O₄、ZnS₂O₄、NH₄HSO₄等，其他還有HCl、草酸及草酸鹽等。氧化漂白是以氧化劑對礦物進行漂白處理，常用過氧化物、次氯酸鹽、臭氧、高錳酸鉀等。在工業中氧化漂白和還原漂白可單獨使用，也可分段聯合使用。

還原漂白多在酸性介質中進行，常以H₂SO₄調節酸度。其原理為礦物中的金屬染色氧化物被還原生成可溶性的硫酸鹽而被除去。

影響漂白的因素主要有:礦漿濃度、漂白劑用量、pH值、漂白劑添加次數、溫度、漂白時間、添加劑等。當添加次數增至12次以後，漂白效果趨於穩定;溫度以40℃左右為好;時間一般在兩小時左右為好;添加劑主要包括分散劑、緩沖劑、整合劑等。

(2)工藝流程

原礦→磨礦→制漿→調漿→強烈攪拌→磁選→分級→磁選→濃縮→漂白→過濾→烘乾→產品。

3.生物漂白

在自然界有一類微生物，可直接或間接地參與金屬硫化礦物的氧化和溶解過程，這類微生物可在金屬硫化礦和煤礦的礦坑水以及土壤中找到它們的蹤跡。和礦物浸出有關的微生物大部分屬於自養菌，這類微生物在生長和繁殖過程中，不需要任何有機營養，而是完全靠各種無機鹽而生存。還有一類微生物則與之相反，它們需要提供現成的有機營養才能生存，叫做異養菌。某些異養菌也可以溶浸金屬礦物，但研究比較充分、在生產中得到實際應用的主要是自養類微生物。

微生物浸出主要指氧化鐵硫桿菌等自養細菌浸出，所以通常叫細菌浸出。如除鐵漂白，是利用某些微生物(細菌，真菌)具有從氧化鐵(褐鐵礦、針鐵礦)中溶解鐵的能力。利用微生物這種溶解鐵的能力，可將高嶺土中所含鐵雜質除去。微生物這種溶解鐵的能力，情況很復雜，所涉及的一些主要反應過程和多數研究者所認可的主要反應機理有:細菌浸出直接作用說，細菌浸出間接作用說和細菌浸出復合作用說(王淀佐等，2003)。

(1)細菌浸出直接作用

在有水和空氣的條件下，受氧化鐵硫桿菌作用，金屬硫化礦會發生如下反應:

非金屬礦產加工與開發利用

(2)細菌浸出間接作用

黃鐵礦在自然條件下緩慢氧化生成FeSO₄和H₂SO₄，在有細菌的條件下，反應被催化快速進行:

非金屬礦產加工與開發利用

最終生成Fe₂(SO₄)₃和H₂SO₄，Fe₂(SO₄)₃是一種很有效的金屬礦物氧化劑和浸出劑，銅及其他多種金屬礦物都可被Fe₂(SO₄)₃浸出，浸出示例如下:

黃鐵礦浸出:FeS₂+7Fe₂(SO₄)₃+8H₂O→15FeSO₄+8H₂SO₄

(3)細菌浸出復合作用

復合作用機制是指在細菌浸出當中，既有細菌的直接作用，又有通過Fe³⁺氧化的間接作用。有些情況下以直接作用為主，有時則以間接作用為主，但兩種作用都不可排除，這是迄今為止絕大多數研究者都贊同的細菌浸出機制。實際上，大多數礦石中，總會多少存在一些鐵的硫化礦，所以浸出中Fe³⁺的作用不可排除，上面提到的黃鐵礦的浸出，就是兩種機制都存在的例子。

4.熱處理

(1)焙燒

焙燒是在適宜的氣氛和低於礦物原料熔點的溫度條件下，使礦物原料中的目的礦物發生物理和化學變化的工藝過程。該工藝過程表現為礦物(化合物)受熱離解為一種組成更簡單的礦物(化合物)，或礦物本身發生晶形轉變。在礦物的焙燒過程中，礦物組分將發生變化。

根據焙燒反應性質的不同，可將焙燒分為以下幾種:

1)氧化焙燒:於氧化氣氛中加熱礦物，使爐氣中的氧與礦物中可燃組分作用或礦物本身在氧化氣氛中焙燒。

2)還原焙燒:在還原性氣氛中使金屬氧化物還原成低價氧化物(或金屬形態)或礦物在還原氣氛中進行焙燒。

3)氯化焙燒:在中性或還原性氣氛中加熱礦物，使之與氯氣或固體氯化劑發生化學反應，生成可溶性金屬氯化物或揮發性氣態金屬氯化物。

4)離析焙燒:於中性或弱還原性氣氛中加熱礦物，其中的有價組分與固態氯化劑(NaCl，CaCl₂等)反應，生成揮發性氣態金屬氯化物，並隨即沉積在爐料中的還原劑表面。

5)磁化焙燒:在弱還原性氣氛中，使弱磁性赤鐵礦焙燒並還原成強磁性的磁鐵礦。

此外，還有硫酸化焙燒、加鹽焙燒等。

應用於非金屬礦物的主要是氧化焙燒、還原焙燒、氯化焙燒等。

(2)煅燒

煅燒是指礦物加熱分解的過程，由一種固相熱解為另一種固相和氣相的分解反應過程，且氣相在兩種凝聚相內以及兩凝聚相間均不形成固溶體。如碳酸鹽礦物(菱鐵礦、石灰石等)硫酸鹽礦物如石膏等的煅燒。非金屬礦物提純加工方面，主要用於高嶺土的煅燒。其他非金屬礦如硅藻土、石膏、珍珠岩、蛭石等主要是應用煅燒技術來加工製品。

硅藻土採用焙燒工藝可達到提純和活化的目的，將硅藻土粉加入回轉窯中，在870～1100℃條件下，氧化焙燒2～5h除去雜質，經磨礦、分級後，可生產出不同級別用作助濾劑的產品。

石膏礦(CaSO₄·2H₂O)經低溫(170～220℃)煅燒成為半水石膏，高溫煅燒(300～800℃)則成無水石膏。

珍珠岩為火山玻璃質岩石，通常在700～1200℃煅燒後，其煅燒產品為膨脹珍珠岩。

蛭石經高溫煅燒後體積迅速膨脹數倍至數十倍，形成膨脹蛭石，其平均容重為100～130kg/m³。

高嶺土的煅燒

高嶺土煅焙燒的目的主要是脫除有機碳提高白度，同時在煅燒過程中高嶺岩羥基被脫除，造成一定的孔隙結構，使其活性增加，具備功能性材料的特性。

高嶺土的煅燒，按煅燒溫度劃分，有低溫煅燒(650℃以下)、中溫煅燒(650～1050℃)、高溫煅燒(1300～1525℃)等。不同的煅燒溫度，所得產品性能及用途也有差別。

650℃溫度以下脫羥煅燒的高嶺土具有優良的電性能，用作電纜絕緣層的電性能改良劑，或用於橡膠製品及橡膠密封材料的填料。

700～860℃煅燒高嶺土，其高嶺石晶體在層間形成多孔結構，擴大了吸附能力及比表面積，活性好，用於制備合成沸石、農葯載體或催化劑載體等。此時除對產品有較高白度要求外，對產品活性、細度及鋁硅比亦有要求。

860～1050℃煅燒分為兩種:950℃以下為不完全煅燒，1050℃為完全煅燒，前者活性好於後者，但白度較後者差，後者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面積大、遮蓋率好，作紙張填料具有良好的光學性能，可部分(表面改性後)代替鈦白粉。

經過1300～1525℃煅燒的高嶺土，高嶺石晶體發生相變，形成莫來石化，可作為耐火材料或耐火製品的填料、陶瓷窯具等材料，其耐火度大於1770℃，莫氏硬度7～8。耐磨性、熱穩定性及化學穩定性好。

非金屬礦物焙燒或煅燒設備主要是隧道窯、回轉窯、旋轉立窯、倒焰窯、梭式窯等。

② 脫硫石膏烘乾機的烘乾方法及特點

「匯眾科威機械」是專業生產脫硫石膏烘乾機的廠家!脫硫石膏的烘乾方法如下
建築石膏加工按傳熱方式不同可分為直接法與間接法二種:
1、匯眾科威烘乾機直接氣流法:直接氣流法是我公司利用傳熱傳質效率極高的「氣固旋流」烘乾技術自行研究開發設計的一套石膏煅燒工藝裝置。該工藝裝置具有以下幾個方面的技術特色:烘乾機(1)烘乾機可以使用多種熱源，如煙道氣、煤燃氣，也可以用蒸氣或其他能源轉換的熱空氣。(2)、烘乾機設備結構緊湊，投資低，所有的系統工藝參數全部經測試校正，可靠性強。(3)、烘乾機按氣源的溫度可進行1800C的低濕慢速
煅燒，也可以3000C中速
煅燒，還可以5800C快速
煅燒。
(4)、烘乾機能耗低，煅燒熱耗不大於35萬kcal/t
?石膏。
(5)、可以生產干二水石膏也可以生產半水石膏，生產干二水石膏的風溫只需1200C,完全可以利用火力發電廠的低溫煙氣。
2、烘乾機蒸汽間接法:蒸汽間接法是吉宏機械公司根據電廠的能源情況和環保要求，自行研究開發設計的一套石膏烘乾、煅燒工藝裝置。該裝置將較易脫出的游離水與難於脫出的結晶水的分置在兩台設備中進行，使其更具合理性，也便於產品結構調整的質量控制。該裝置可以生產於二水石膏(水泥緩凝劑用)、超優等品?石膏。該工藝裝置具有以下同個方面的技術特色:(1)、烘乾機單位體積設備的傳熱面積大，設備結構緊湊，裝置佔地面積小。(2)、熱量利用率高，每噸B石膏粉的蒸汽耗量不超過1t。(3)、用1.0MPa以下的蒸汽作為熱源即可滿足脫硫石膏烘乾要求。(4)、設有餘熱回收再利用裝置，降低系統能耗。(5)、採用匯眾科威機械自主研發的石膏卸料器和高效石膏烘乾機，它不僅填補了國內空白，還達到了國外同類產品水平，確保系統高效、穩定運行。(6)、無二次風粉塵污染，尾氣排放達到國家環保要求。
匯眾科威脫硫石膏烘乾機特點:
1、脫硫石膏烘乾機抗過載能力強，處理量大，燃料消耗少，乾燥成本低;
2、脫硫石膏烘乾機採用順流乾燥方式，熱空氣與濕物料由同一側進入乾燥機，可以利用高溫空氣獲得很高的蒸發強度，乾燥機出呂溫度低，熱效率高;
3、脫硫石膏烘乾機可根據不同的物料性質改變運行參數，使物料在乾燥機筒體內能夠形成穩定的全斷面料幕，質熱交換更為充分;
4、脫硫石膏烘乾機新型給料、排料裝置，杜絕了滾筒乾燥機給料堵塞、不連續、不均勻的返料等現象，降低了除塵系統的負荷。

③ 選礦及加工

一、選礦方法

我國大多數礦山對開采出的石膏礦石只是進行簡單的手選，將夾石揀出。一些礦石類型較復雜的礦山，在開采時，用手選分出纖維石膏、泥石膏、普通石膏和少量硬石膏。雖然重介質選礦、光電選礦、浮選、電選等都可用於石膏選礦，但在我國，這些方法還未廣泛應用於工業生產。

二、加工工藝

石膏用蒸壓釜在飽和蒸汽介質中脫水形成α型半水石膏，也稱高強石膏;用炒鍋或回轉窯敞開裝置中脫水而成β型半水石膏，亦即建築石膏，α型半水石膏和β型半水石膏都是氣硬性膠凝材料，半水石膏與水拌和後重新形成二水石膏，漿體易迅速凝結硬化而獲得強度，但遇水則軟化。

α和β兩種半水石膏物理性能不同。α型半水石膏水化後結晶良好、堅實;β型半水石膏是片狀並有裂紋的晶體，結晶很細，比表面積比α型半水石膏大得多。

生產石膏製品時，α型半水石膏比β型需水量少，製品有較高的密實度和強度。

β型半水石膏的生產工藝流程一般是:礦石儲存→破碎→均化→煅燒脫水→陳化→粉磨與混合→包裝。

石膏干法煅燒工藝為:石膏從采場運來後先經過儲存和精選，以保證給料連續和質量穩定。給料經過一段破碎(顎式破碎機)至粒徑8cm以下，再經二段破碎(錘式破碎機)至2cm以下，然後經斗式提升機給入煅燒窯中煅燒，通過控制窯的溫度，可分別生產β型半水石膏、無水石膏及過燒石膏。

濕法煅燒α型半水石膏的工藝及流程一般是:石膏原料倉→篩分機→高壓釜蒸壓及烘乾→破粉碎→均化儲存→α和β石膏混合→包裝搬運。

用水熱法生產α型半水石膏的流程是:

石膏原礦→破碎→磨粉→反應釜(加水與葯劑)→清洗→脫水乾燥→包裝

三、常用設備

石膏破碎常用的設備有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機等。

干法煅燒常用直接煅燒和間接煅燒兩種設備。直接煅燒設備如回轉窯、粉磨煅燒一體化裝置(彼得磨、高溫風掃磨等)。間接煅燒設備如回轉式煅燒爐、炒鍋(土炒鍋直接煅燒)、卧式煅燒爐、立式煅燒爐等。石膏干法煅燒工藝流程見圖15－2。濕法煅燒設備有卧式、立式蒸壓釜，硫化罐等。

圖15－2 石膏干法煅燒工藝流程圖

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⑤ 石膏粉的生產流程

石膏粉
石膏粉簡介
石膏粉是五大凝膠材料之一，在國民經濟中佔有重要的地位，廣泛用於建築、建材、工業模具和藝術模型、化學工業及農業、食品加工和醫葯美容等眾多應用領域，是一種重要的工業原材料。
[編輯本段]石膏粉分類
石膏粉根據物理成份的不同可分為：磷石膏粉、脫硫石膏粉、檸檬酸石膏粉和氟石膏粉等。
石膏粉根據顏色的不同可分為：紅石膏粉、黃石膏粉、綠石膏粉、青石膏粉、白石膏粉、藍石膏粉、彩色石膏粉等。
石膏粉根據物理特徵的不同可分為：白雲質石膏粉、粘土質石膏粉、綠泥石石膏粉、雪花石膏粉、滑石石膏粉、含砂質石膏粉和纖維石膏粉等。
石膏粉根據用途可分為：建材用石膏粉、化工用石膏粉、模具用石膏粉、食品用石膏粉和鑄造用石膏粉等。
石膏的應用由來已久，但是早期只是簡單地用來制粉筆、做膩子、做豆腐和做簡單工藝品等，缺少深入地研究開發，因而也就沒有引起人們的重視。上世紀70年代後期，特別是我國實行改革開放以來，隨著經濟的高速發展，大量消費石膏的建築、建材及其他相關工業對石膏的需求急劇增加，石膏引起了人們越來越多的重視，目前已形成了龐大的新興產業。
我國天然石膏礦產資源儲量豐富總儲量達近600億噸，位居世界第一，也是化學石膏的製造大國，每年有大量的化學石膏產生：僅磷石膏每年就有多達近2000萬噸產生，部分磷肥廠磷石膏的堆積量多達上千萬噸，特別是隨著我國經濟的飛速發展和近年來對環境保護的重視，電廠脫硫已成為發電廠必須的工藝環節，產生了大量的脫硫石膏，另外還有檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏及其它化學石膏，依託豐富的天然與人工資源開展綜合利用、發展石膏產業也是建設循環經濟的需要，更是眾多投資者的新亮點。
近年來，伴隨著石膏製品業的發展，各種不同用途的石膏粉也相繼得到推廣，特別是在建材行業，隨著高層建築的不斷增多和國家牆改工作的逐步深入，石膏粉已成為建材市場的緊俏產品。2005年全國石膏粉用量約為12000萬噸，產量為8500萬噸，缺口為3500萬噸，遠遠不能滿足市場需求，所以加工和發展該項目具有較大的市場，且利潤高，經濟效益好。
目前石膏粉生產工藝和生產線自動化水平不高，多半處於手工操作或半自動化水平，石膏粉產品質量長期處於一種低水平、低質量的狀態中。我院制粉採用立式磨、沸騰爐等先進設備並且整條生產線採用DCS自動控制系統，實現了真正的自動化生產技術。生產出的產品質量好、性能優越，備受市場青睞。
[編輯本段]生產工藝
建築石膏粉生產線項目（原料：天然石膏礦石、脫硫石膏、磷石膏）項目工藝過程分為四步：
（1）破碎環節
（2） 預粉磨環節
（3） 煅燒環節
（4）儲料輸送環節
化學成分
石膏：Gypsum
Ca[SO4].2H2O
晶體化學：
理論組成(wB%)：CaO 32.5，SO3 46.6，H2O+ 20.9。成分變化不大。常有粘土、有機質等機械混入物。有時含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等雜質。
結構與形態：
單斜晶系，a0=0.568nm，b0=1.518nm，c0=0.629nm，β=118?23'；Z=4。晶體結構由[SO4]2-四面體與Ca2+聯結成‖(010)的雙層，雙層間通過H2O分子聯結。其完全解理即沿此方向發生。Ca2+的配位數為8，與相鄰的4個[SO4]四面體中的6個O2-和2個H2O分子聯結。H2O分子與[SO4]中的O2-以氫鍵相聯系，水分子之間以分子鍵相聯系。
斜方柱晶類，C2h-2/m（L2PC）。晶體常依發育成板狀，亦有呈粒狀。常簡單形：平行雙面b、p，斜方柱m、l等；晶面和常具縱紋；有時呈扁豆狀。雙晶常見，一種是依（100）為雙晶面的加里雙晶或稱燕尾雙晶，另一種是以（101）為雙晶面的巴黎雙晶或稱箭頭雙晶。集合體多呈緻密粒狀或纖維狀。細晶粒狀塊狀稱之為雪花石膏；纖維狀集合體稱為纖維石膏。少見由扁豆狀晶體形成的似玫瑰花狀集合體。亦有土狀、片狀集合體。
理化性質：
通常為白色、無色，無色透明晶體稱為透石膏，有時因含雜質而成灰、淺黃、淺褐等色。條痕白色。透明。玻璃光澤，解理面珍珠光澤，纖維狀集合體絲絹光澤。解理極完全，和中等，解理片裂成面夾角為66和114的菱形體。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有變化。相對密度2.3。
偏光鏡下：無色。二軸晶(+)。2V=58。Ng=1.530，Nm=1.523，Np=1.521。隨溫度升高2V減小，在大約90℃時2V為零。
加熱時存在3個排出結晶水階段：105~180℃，首先排出1個水分子，隨後立即排出半個水分子，轉變為燒石膏Ca[SO4]?0.5H2O，也稱熟石膏或半水石膏。200~220℃，排出剩餘的半個水分子，轉變為Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]?εH2O(0.06<ε<0.11)。約350℃，轉變為Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃時進一步轉變為Ⅰ型硬石膏。熔融溫度1450℃。
石膏及其製品的微孔結構和加熱脫水性，使之具優良的隔音、隔熱和防火性能。
產狀與組合：
主要為化學沉積作用的產物，常形成巨大的礦層或透鏡體，賦存於石灰岩、紅色頁岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中，常與硬石膏、石鹽等共生。硬石膏層在近地表部位，由於外部壓力的減小，受地表水作用而轉變為石膏：CaSO4+2H2O——? CaSO4?2H2O；同時體積增大約30%，引起石膏層的破壞。
鑒定特徵：
低硬度，一組極完全解理，以及各種特徵之形態可以鑒別。緻密塊狀的石膏，以其低硬度和遇酸不起泡可與碳酸鹽區別。
主要應用領域
1、建材、建築
a：硬石膏水泥和膠凝材料：摻加適量的確激發劑可生產硬石膏水泥或膠凝材料，適用於軟土地基的加固，牆體粉刷，機械模型，坑道支護及生產纖維壓力板等。
b：在玻璃生產工藝中用作助溶劑和凈化劑。
c：在塑料、橡膠、塗料、瀝青、油氈等工業生產中用作填料。
d：混凝土膨脹劑、抗裂劑、自流平砂漿的主要原材料。
e：灌注樁、深層攪拌樁用作增加摩阻力的大膨脹材料。
f：特種水泥生產中用作復合礦化劑
2、化工
a：生產硫酸，附產輕質水泥。
b：生產硫酸銨，附產輕質碳酸鈣。
3、農業
a：改良土壤，調節酸鹼度，適用於鹽鹼地、紅土地等土壤的改良。
b：食用菌栽培上用作鈣、硫復合礦物肥料，調節培養基酸鹼度。
c：家禽、家畜飼料中用作復合礦物飼料添加劑。
硬石膏粉採用塑編復合袋包裝，規格50±1KG，並可依據用戶要求提供散裝及其他規格包裝。
硬石膏粉應在通風乾燥條件下貯存。

⑥ 脫硫石膏的用途又那些

脫硫石膏綜合利用是利國利民變廢為寶的好事，是國家扶持、鼓勵的項目。我國現階段石膏產量和石膏建材發展的很快，其應用格局主要是作為水泥緩凝劑、石膏板（包括各類牆板、裝飾板和保溫板）、石膏砌塊和粉刷石膏等幾個產品上。

⑦ 首飾製作的石膏模具怎麼製作

1、首先准備一個桶，然後套上塑料袋，加入清水以及石膏粉，石膏粉必須多於水，呈現一時難以溶解的狀態。

⑧ 　石膏（Gypsum）、硬石膏（Anhydrite）

一、概述

石膏、硬石膏這兩種礦物主要是鹽湖中化學沉積作用的產物，常與石鹽、鉀鹽及光鹵石共生。兩種石膏常伴生產出，又可互相轉化（表3-18-1及表3-18-2）。通常所稱石膏礦或硬石膏礦，是指礦石中的主要礦物成分而言，有時泛指統稱為石膏。

表3-18-1石膏、硬石膏礦物特徵

表3-18-2石膏的物理化學性質

二、礦石類型及工業要求

（一）礦石類型及礦石特徵

根據礦石的礦物和含量，石膏、硬石膏礦石（指CaSO₄·2H₂O+CaSO₄＞55%）的主要類型劃分如表3-18-3所列。

表3-18-3石膏、硬石膏礦石的主要類型

根據石膏的產出形狀，可分為五種：透明石膏、纖維石膏、雪花石膏、普通石膏、土狀石膏；按硬石膏的產出形狀分為：塊狀硬石膏、泥質硬石膏、碳酸鹽質硬石膏、白雲質硬石膏、石膏質硬石膏。

各類石膏的礦石特徵見表3-18-4。

表3-18-4各類石膏的礦石特徵

（二）工業要求

不同用途對石膏、硬石膏的質量要求見表3-18-5，石膏、硬石膏礦床的一般工業指標如表3-18-6。

表3-18-5不同用途對石膏、硬石膏的質量要求

註：不同用途對石膏、硬石膏礦石中的雜質有不同要求。紙面石膏板對K⁺、Na⁺、Cl^-含量限制；制硫酸對MgO含量有限制；醫葯、食品對As、S、Se、Cr³⁺、F^-、Cl^-、MgCl₂有限制；而建築、醫用、食品對放射性元素的含量有一定的限制。對石膏、硬石膏中雜質種類和含量可在具體工業指標中確定。

表3-18-6石膏、硬石膏礦床一般工業指標

註：①對質量較低的礦石，應充分考慮礦床開采貧化的影響，相應提高礦石品位要求。②纖維石膏及層狀石膏、硬石膏線含礦率＝r_x+kr_c。其中，r_x為纖維石膏線含礦率；r_c為層狀石膏，硬石膏線含礦率；k為摺合線系數，即層狀石膏、硬石膏與纖維石膏的生產成本之比值或售價之比值，建議採用0.2。③對於以硬石膏為主的礦床，應根據不同用途進行工業利用試驗，確定其工業指標。

三、礦產資源分布

世界石膏資源相當豐富，雖然據美國礦務局（1985年）估計世界石膏總儲量僅為23億t，但儲量基礎相當大（表3-18-7）。資源分布最豐富的是北美、歐洲，其次是亞洲、大洋洲。在世界各國，工業石膏礦床產出年代很廣，包括寒武紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、第三紀。

表3-18-7世界石膏儲量（單位：mt）

資料來源：J·W·Pressler,Gypsum，《Mineral Facts and Problems》，1985。

美國石膏礦床廣泛分布，在22個州共有69座礦山；加拿大是世界第二大石膏生產國。

我國石膏礦產蘊藏豐富，分布廣、類型多，儲量居世界前列。全國共計發現和探明石膏礦床已達500多個，除少數省、市外，各地都有石膏礦床分布。主要礦床形成於早寒武世、中奧陶世、早中三疊世和白堊紀和老第三紀5個成礦期。早中三疊世及其以前形成的礦床由海相沉積而成，侏羅紀至第四紀形成的礦床主要由湖相沉積而成。海相沉積礦床分布廣，石膏層厚度大，時代愈新，礦床分布范圍南移，分布面積愈廣，成礦帶的連續性愈好，其分布情況見表3-18-8。湖相沉積礦床產於內陸深斷裂帶兩側的小型湖盆中，成膏盆地呈北北東向分布，自東向西共有三個條帶，還有一些含膏盆地位於受褶皺帶控制的山前斷陷或斷坳盆地中，分布較為零星，其分布情況見表3-18-9。

表3-18-8中國海相沉積型主要石膏、硬石膏礦床的分布

表3-18-9中國湖相沉積型主要石膏、硬石膏礦床的分布

中國石膏礦床的開發利用較早，湖北應城石膏礦發現於明朝嘉慶年間，已有400多年的歷史，至今仍是中國纖維石膏的主要產地。目前，全國石膏生產礦山有160個企業，分布於15個省、自治區。重點企業有：山西太原西山、靈石，湖北應城，湖南邵東，甘肅天祝，寧夏中衛及四川大為等石膏礦。全國石膏礦床集中於華北和西北地區，東北和華東地區產少。中國石膏資源豐度大，開發利用率低，已采礦床采儲比也過高。

河南省石膏礦賦存於寒武系和第三系內，已普查勘探的桐柏安棚、淅川新宅子，三門峽陳家山，魯山辛集等七處。全省石膏礦石D級以上儲量41375.52萬t，表外礦石儲量33166.2萬t，其中魯山縣辛集石膏礦區共探明C+D級儲量31625.52萬t，石膏型8406.41萬t，混合型石膏6479.5萬t，硬石膏型16749.66萬t，礦床類型屬沉積礦床，規模屬特大型石膏-硬石膏礦床，目前已組織開采，設計年產10萬t。目前，我省石膏礦多為小規模開發，總體開發程度較低，1998年採石膏礦不足2萬t，歷年累計開采量尚不足已探明儲量的0.3%，水泥工業用石膏礦多系省外采購。

四、石膏的主要用途

石膏、硬石膏主要用於石膏建築製品、水泥緩凝劑，其次用於土壤調節劑、肥料、農葯、造紙、油漆、橡膠、塑料、紡織、食品、工藝美術品以及文教、醫葯等，在確定其他硫資源時，亦可用以製造硫酸和硫酸銨。主要用途及應用結構見表3-18-10:

表3-18-10石膏的主要用途

五、產品質量標准

評價石膏產品質量的基本標準是化學成分中的CaSO₂·2H₂O的百分含量。按《JC16-82》規定，石膏產品的應用結構、規格及質量要求，見表3-18-11及表3-18-12。

表3-18-11我國石膏應用結構

表3-18-12石膏產品標准

六、石膏選礦方法及深加工工藝

（一）石膏選礦方法及工藝

我國絕大數石膏礦山只用簡單的手選，有的礦山不加選別，而是直接開采利用。特別是作為水泥緩凝劑用的石膏，對質量要求不十分嚴格，因此沒有嚴格的選礦。而石膏的選礦主要用於薄礦體，因為薄礦體礦山生產的礦石類型復雜，即有纖維石膏和泥石膏，又有普通石膏和少量的硬石膏，必須經過選礦才能使各種產品滿足用戶的要求。

1.手選

（1）初選地下開采礦山初選在采礦工作面上進行。用人工將夾石揀出送去作回填料，再將纖維石膏和泥石膏分別選出，各放一側。露天開采礦山是把礦石選出存放合理位置，將矸石運到指定場地堆放。

（2）精選將初選出來的礦石，用尖嘴鋼錘或羊角鎬剔除附在礦石上的夾石，然後按礦石品質進行分級存放。

2.光電選礦法

光電選礦法主要根據石膏和脈石之間光性（顏色、反射率、熒光性、透明度、透射性等）的差異利用光電效應原理而進行分選的一種選礦方法。石膏多呈白色，脈石多呈暗色，它們對自然光的反射性能不同，因此可以用光電選礦法來富集石膏。

我國石膏礦山光電選礦法尚未工業應用，湖北應城石膏礦曾進行了工業性試驗，其結果比較滿意。

試驗設備是蘇州非金屬礦山設計院研究試制的FJS-l型光電選礦機。

湖北應城石膏礦光電礦試驗的原則流程

河南省非金屬礦產開發利用指南

試驗結果如下：

原礦處理能力2.2t/h，入選粒度為20～50mm，石膏含量20%～40%時，採用干法分選，經一次粗選，一次精選，精礦石膏含量可達95%，即達到了一級石膏的標准，石膏回收率達到80%以上。

試驗結果表明，採用光電選礦可以取代手選，解決了小塊石膏的回收問題。台時處理能力2t/h，較人工手選平均指標0.22t/（h·人）提高10倍，回收1t石膏後盈利10～15元。因此，採用光電選礦機回收小塊石膏在技術上和經濟上均是合理的。

（二）石膏製品和生產工藝

1.石膏製品的種類

石膏建築製品具有許多優良特性，已成為世界范圍內廣泛應用的房建材料。人們利用石膏做成各種製品，如石膏板和石膏灰泥膏；將普通石膏燒製成熟石膏，再用熟石膏作陶瓷的型材、精密研磨的加工材料和用於醫葯方面等。

我國目前生產的石膏製品有紙面石膏板、裝飾石膏板、纖維石膏板、石膏砌塊、石膏條板、石膏復合板、石膏龍骨和石膏人造大理石等。

新開發的品種有石膏礦渣板、防火紙面石膏板、防水紙面石膏板、纖維增強石膏壓力板、石膏復合輕質裝飾板、加氣石膏、石膏夾心砌塊、增強石膏門（窗）框條板、石膏刨花板、粉刷石膏等。

目前，我國石膏製品分類主要有石膏板塊製品和石膏粉狀製品，詳見表3-18-13。

除表3-18-13中列出的石膏製品外，還有石膏復合製品，例如木屑石膏板、膨脹珍珠岩石膏板、石膏復合牆板、石膏龍骨等。

2.普通石膏板生產工藝

紙面石膏板是用半水石膏和紙製成的薄板，是發展較早又發展速度較快的建築石膏製品。

普通石膏板的生產工藝是生產各類石膏板製品的基本工藝，如耐水紙面石膏板只是改變了紙面石膏板護面紙的種類；耐火紙面石膏板是在原料配方中增加了具有耐火性能的原料，而生產工藝流程沒有多大變化。普通紙面石膏板經加工後，可製得不同性能要求的板材，如吸聲用穿孔紙面石膏板就是在紙面石膏板的原板上沖孔，並粘貼背覆材料和吸聲材料而成。北京新型材料總廠龍牌石膏板生產工藝見圖3-18-1。

表3-18-13石膏製品分類

圖3-18-1龍牌石膏板生產工藝流程

普通石膏板的主要原料是天然二水石膏，要求含CaSO₄·2H₂O為70%～85%。石膏經破碎、粉碎成粉，再將粉煅燒加工成半水熟石膏粉，作為紙面石膏板的板心材料，還需添加少量的粘結劑、發泡劑、玻璃纖維、促凝劑等。其面紙採用特製的石膏板護面紙。

3.纖維石膏板

纖維石膏板是以石膏為基材，加入適量有機或無機纖維為增強材料，經打漿、鋪漿、脫水、成型、烘乾製成的一種無面紙纖維石膏薄板。

纖維石膏板具有質輕、高強、耐火、隔聲、韌性高的性能，並可進行鋸、釘、刨、粘，施工簡便。

用於工業和民用建築物的內隔牆、天花板和預制石膏板復合牆板。

其生產工藝流程如圖3-18-2所示：

圖3-18-2纖維石膏板生產工藝流程

4.石膏砌塊

石膏砌塊是以熟石膏為主要原料，經料漿拌和、澆注成型、自然乾燥或烘乾等工藝製成的輕質隔牆塊型材料（圖3-18-3）。

圖3-18-3機械化連續澆注成型的石膏塊生產工藝流程

其性能、用途及適用范圍見表3-18-14。

表3-18-14石膏砌塊性能和用途

5.石膏粉狀製品

石膏粉狀製品按用途分為建築用熟石膏、粉刷石膏、嵌縫石膏、粘結石膏。從工業生產角度可將熟石膏粉分為：β半水石膏、α半水石膏、多相石膏三大類。

二水石膏在常壓下以熱蒸氣形式脫去1.5mol結晶水即得β半水石膏。

二水石膏在高壓下，以液態形式脫去1.5mol結晶水即得α半水石膏。

多相石膏中即有β半水石膏，又有少量二水石膏，還有部分無水石膏。

在石膏粉中，建築石膏粉所佔比例最大，它可分兩大類：一類是用於生產建築石膏製品的石膏粉；另一類用做建築灰泥。三級以上的石膏原料經煅燒得的β半水石膏可用於製作製品。灰泥石膏一般為多相石膏，由於煅燒時間和細度的原因，單一β半水石膏或a石膏不適宜作灰泥石膏。灰泥石膏和種類很多，有粘結用的也有粉刷用的。粉刷用有單層也有雙層的，有單一使用也有調製成砂漿再用的。

石膏粉的品種，性能和用途見表3-18-15。

表3-18-15石膏粉品種、性能、用途