半水石膏加工设备

① 提纯工艺及设备

一、概述

天然矿物原料由于杂质矿物的混杂、浸染、结构镶嵌，有时还夹有碳质及有机质，往往不能满足工业生产要求，例如:用于核反应堆中子减速剂的鳞片石墨，要求石墨纯含量为99.995%;凝胶材料用膨润土，要求其中蒙脱石含量达99%;造纸涂料级高岭土，要求白度为90，粒度<2μm占90%;天然硅藻土的主腔孔道常易被粘土、碎屑堵塞，影响助滤性能，需对被堵塞腔孔进行疏通处理等。

二、矿物原料的提纯

(一)物理提纯

利用不同矿物在物理性质上的差异，使目的矿物分选富集，如重、电、磁选等方法。

前面已述。

(二)化学提纯

矿物的化学提纯，是利用不同矿物在化学性质上的差异，采用化学方法或化学方法与物理方法相结合，改变杂质组分的化学组成或存在形态，实现矿物的分离或提纯。主要应用于一些纯度要求很高，且机械物理选矿方式又难以达到纯度要求的高附加值矿物的提纯。其作用分为:酸、碱、盐的溶解作用;助熔剂的熔融作用;活泼气体的氧化、还原作用;高温汽化形成挥发性物质等。总之，目的是将杂质转化为可溶性的新物质或挥发性物质加以除去。

1.矿物的酸、碱处理

非金属矿物的酸、碱处理，主要是在相应酸、碱等药剂作用下，把可溶性矿物组分(杂质矿物或有用矿物)浸出，使之与不溶性矿物组分(有用矿物或杂质矿物)分离的过程。浸出过程是通过化学反应来完成的。对不同的有用矿物和杂质矿物要采取相应的酸、碱及药剂，见表2－9。

(1)矿物的酸法浸出

酸法浸出常用硫酸、盐酸、硝酸、草酸、氢氟酸作浸出剂，其中以硫酸使用最多。

硫酸浸出浓硫酸为强氧化剂，在加热时几乎能氧化一切金属，且不释放氢气，因氧化的发生是借助于未离解的硫酸分子，可将大多数硫化物氧化为硫酸盐。用酸浸出铜、铁等可形成可溶性溶液，而铅、银、金、锑等则留在固态渣中，在200～250℃条件下，热浓硫酸还可分解某些稀有元素矿物，如独居石、钛铁矿等。

浓硫酸具有强烈的吸水作用，用它处理的粘土矿物可作吸水干燥剂。许多有机物，尤其是碳水化合物，一旦与浓硫酸接触，会同其吸水性而发生碳化作用。浓硫酸处理粘土矿物一般是在常压，100～105℃加热条件下进行。

表2－9 常用酸、碱处理应用范围

可采用硫酸浸出处理硅藻土以及制备高纯SiO₂。

氢氟酸处理氢氟酸为无色液体，19.4℃沸腾。蒸气有刺激臭味、极毒，价格较贵。在水中可离解成离子。氢氟酸的特点是能溶解SiO₂和硅酸盐，生成气态SiF₄，故常用于制备高纯SiO₂或除去矿物中的SiO₂杂质等。

在浸出硅石(SiO₂)中的金属杂质时，对某些包裹细密的杂质矿物，使用少量HF(低浓度)有助于SiO₂部分溶解，以使杂质金属离子较易被其他药剂浸出，如采用0.02%～0.1%的稀氢氟酸和连二亚硫酸钠(0.02%～0.2%重量比)，在常温下搅拌处理石英，可将其Fe₂O₃含量从0.15%降至0.028%。

借助HF能溶SiO₂和硅酸盐的特点进行石墨提纯，除去其少量的硅酸盐矿物，原理过程为:将石墨和水按一定比例混合，根据石墨的灰分大小，加入氢氟酸，通入蒸汽加热，在特制的反应器内浸取若干小时，反应完成后，用NaOH溶液中和，经洗涤、脱水、烘干，即可除去其中的硅酸盐矿物杂质，获得纯度达99%以上的高纯石墨产品。

盐酸处理盐酸为HCl的水溶液，强酸之一。浓盐酸含HCl约37%，密度1.18g/mL，在水中可离解成离子。盐酸可与多种金属化合物反应，生成可溶性金属氯化物，其反应能力强于稀硫酸，可浸出某些硫酸无法浸出的含氧酸盐类矿物。同硫酸一样，在矿物加工工业中被大量应用。其缺点是对设备防腐要求较高。

石英砂的除铁提纯常采用盐酸法或盐酸与其他酸联合使用，用含18%的盐酸溶液，用量5%，处理石英砂，加热至50～80℃，作用时间2～3h，可将其Fe₂O₃含量降至0.015%。将盐酸溶液(浓度为1%～10%)和氟硅酸(浓度1%～10%)一起加入到含石英砂固体浓度为20%～80%的料浆中(或用盐酸处理，经水洗涤后，再用氟硅酸处理)，在75℃至溶液沸点之间的温度下处理2～3h，滤出溶液，清洗去酸，可将石英砂中Fe₂O₃含量从0.059%降至0.0005%～0.0002%。

非金属矿物的酸处理浸出，亦可采用硝酸、草酸等，但工业上应用相对较少，其原理过程同硫酸、盐酸一致。

(2)矿物的碱处理及盐处理

氢氧化钠处理主要应用于硅酸盐、碳酸盐等碱金属与碱土金属矿物的浸出，如石墨、细粒金刚石精矿的提纯等。

石墨精矿(品位C>90%)和液态碱(浓度50%)按3∶1比例混均，在500～800℃温度下熔融，使硅酸盐矿物及钾、钠、镁、铁、铝等化合物熔融，冷却至100℃后水浸1h，水浸渣洗涤后加30%～40%的HCl，洗涤、脱水后的石墨品位可提高到99.0%以上，回收率可达88%～90%。该工艺对云母含量少的石墨精矿效果更好。

细粒金刚石用碱熔水浸出提纯原理过程与石墨相近。

碳酸钠及硫化钠处理碳酸钠溶液对矿物原料的分解能力较弱，但具有较高的选择性，且对设备的腐蚀性小，常用于粘土矿物的阳离子交换处理。

碳酸钠也可同氢氧化钠配合使用，去除金属氧化物效果更好。如在硅砂除铁中，在碳酸钠中加入浓度40%～50%的NaOH，加热100～110℃搅拌处理4～5h，经清洗、脱水后，Fe₂O₃含量从0.7%降至0.015%～0.025%。碳酸钠还可浸出矿石中的磷、钒、铝、砷等氧化物，成为可溶性钠盐。硫化钠溶液可分解砷、锑、锡、汞的硫化矿物，使它们生成相应的可溶性硫酸盐而转入浸出液中。

此外氯化钠、氯化铵亦可作为浸出剂脱除矿物中的金属杂质。

(3)矿物浸出工艺设备

用于矿物酸、碱处理的设备主要有三大类:渗滤浸出用渗滤浸出槽;常压搅拌浸出用机械搅拌浸出槽，空气搅拌浸出槽，流态化浸出塔;有压搅拌浸出用哨式加压釜、自蒸发器等。

渗滤浸出槽依处理量的大小，槽的外壳可用不同的材质制成。如处理量小，可用碳钢槽或桶;处理大时，用砖、石、水泥砌成，内衬以一定厚度的防腐层，并且不能漏液。为便于浸出液流动，底部略向浸出液出口方向倾斜，将出口塞住后，用人工或机械将矿石(≤10mm)均匀地装入槽内，加入配好的浸出剂，浸泡数小时或更长时间后再放液。生产中可采用多个渗滤槽同时操作。

常压搅拌浸出设备(机械搅拌浸出槽)可分为单桨和多桨搅拌两种，机械搅拌器可采用不同的形状，有桨叶式、旋桨式、锚式和涡轮式。机械搅拌浸出槽结构见图2－37。

搅拌器的材质要依浸出介质而定，酸浸时槽体可用碳钢，内衬橡胶、耐酸砖或聚四氟乙烯塑料;或不锈钢槽、搪瓷槽等。搅拌桨一般为碳钢衬胶、衬玻璃钢或由不锈钢制成。槽体为圆柱形，槽为圆环形或平底，中央有循环筒。搅拌浆装在循环筒下部。可采用电加热，夹套加热或蒸汽直接加热方式，以控制浸出过程的温度，蒸汽直接加热时，蒸汽的冷凝会使矿浆浓度和试剂浓度发生变化。搅拌槽的容积依生产规模而定，机械搅拌槽一般用于生产规模较小的厂矿。

有压搅拌浸出设备(哨式空气搅拌加压釜)，其结构见图2－38。

图 2 －37 机械搅拌浸出槽

图 2 －38 哨式加压釜

矿浆自釜下端进入，与压缩空气混合后通过旋涡哨从喷嘴进入釜内，呈紊流状态在釜内上升，然后经出料管排出。釜内矿浆的加热或冷却，一般采用夹套间接传热方式，釜内装有事故排料管。经高压釜浸出后的矿浆，须将压力降至常压后才能送下一作业处理。

2.矿物的化学漂白

作为填料或颜料等在工业中应用的非金属矿物粉体材料，常对白度有较高的要求，在一定条件下，白度越高，应用范围越大，附加值越高。而原矿及物理方法提纯后的精矿往往难以满足要求，为此必须对矿物进行增白处理，较常用的是进行化学漂白。

目前，国内对非金属矿物粉体材料进行化学漂白多集中在高岭土矿种上，且已有工业规模的生产应用。其他一些矿物也已成为潜在的漂白处理对象，如伊利石、蒙脱石、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，做的较多。

(1)矿物化学漂白的原理及方法

影响矿物白度的主要因素是矿物本身的染色杂质矿物污染，如铁、钛、硫矿物和有机杂质。为此矿物漂白前，首先须了解矿石中染色杂质的特征、含量及赋存状态。依据其染色成因不同，采用不同的漂白方式。

矿物化学漂白方法有还原漂白和氧化漂白两种。还原漂白主要是用还原剂对矿物漂白，常用亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、硫酸氢铵等，如Na₂SO₃、Na₂S₂O₄、ZnS₂O₄、NH₄HSO₄等，其他还有HCl、草酸及草酸盐等。氧化漂白是以氧化剂对矿物进行漂白处理，常用过氧化物、次氯酸盐、臭氧、高锰酸钾等。在工业中氧化漂白和还原漂白可单独使用，也可分段联合使用。

还原漂白多在酸性介质中进行，常以H₂SO₄调节酸度。其原理为矿物中的金属染色氧化物被还原生成可溶性的硫酸盐而被除去。

影响漂白的因素主要有:矿浆浓度、漂白剂用量、pH值、漂白剂添加次数、温度、漂白时间、添加剂等。当添加次数增至12次以后，漂白效果趋于稳定;温度以40℃左右为好;时间一般在两小时左右为好;添加剂主要包括分散剂、缓冲剂、整合剂等。

(2)工艺流程

原矿→磨矿→制浆→调浆→强烈搅拌→磁选→分级→磁选→浓缩→漂白→过滤→烘干→产品。

3.生物漂白

在自然界有一类微生物，可直接或间接地参与金属硫化矿物的氧化和溶解过程，这类微生物可在金属硫化矿和煤矿的矿坑水以及土壤中找到它们的踪迹。和矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌，这类微生物在生长和繁殖过程中，不需要任何有机营养，而是完全靠各种无机盐而生存。还有一类微生物则与之相反，它们需要提供现成的有机营养才能生存，叫做异养菌。某些异养菌也可以溶浸金属矿物，但研究比较充分、在生产中得到实际应用的主要是自养类微生物。

微生物浸出主要指氧化铁硫杆菌等自养细菌浸出，所以通常叫细菌浸出。如除铁漂白，是利用某些微生物(细菌，真菌)具有从氧化铁(褐铁矿、针铁矿)中溶解铁的能力。利用微生物这种溶解铁的能力，可将高岭土中所含铁杂质除去。微生物这种溶解铁的能力，情况很复杂，所涉及的一些主要反应过程和多数研究者所认可的主要反应机理有:细菌浸出直接作用说，细菌浸出间接作用说和细菌浸出复合作用说(王淀佐等，2003)。

(1)细菌浸出直接作用

在有水和空气的条件下，受氧化铁硫杆菌作用，金属硫化矿会发生如下反应:

非金属矿产加工与开发利用

(2)细菌浸出间接作用

黄铁矿在自然条件下缓慢氧化生成FeSO₄和H₂SO₄，在有细菌的条件下，反应被催化快速进行:

非金属矿产加工与开发利用

最终生成Fe₂(SO₄)₃和H₂SO₄，Fe₂(SO₄)₃是一种很有效的金属矿物氧化剂和浸出剂，铜及其他多种金属矿物都可被Fe₂(SO₄)₃浸出，浸出示例如下:

黄铁矿浸出:FeS₂+7Fe₂(SO₄)₃+8H₂O→15FeSO₄+8H₂SO₄

(3)细菌浸出复合作用

复合作用机制是指在细菌浸出当中，既有细菌的直接作用，又有通过Fe³⁺氧化的间接作用。有些情况下以直接作用为主，有时则以间接作用为主，但两种作用都不可排除，这是迄今为止绝大多数研究者都赞同的细菌浸出机制。实际上，大多数矿石中，总会多少存在一些铁的硫化矿，所以浸出中Fe³⁺的作用不可排除，上面提到的黄铁矿的浸出，就是两种机制都存在的例子。

4.热处理

(1)焙烧

焙烧是在适宜的气氛和低于矿物原料熔点的温度条件下，使矿物原料中的目的矿物发生物理和化学变化的工艺过程。该工艺过程表现为矿物(化合物)受热离解为一种组成更简单的矿物(化合物)，或矿物本身发生晶形转变。在矿物的焙烧过程中，矿物组分将发生变化。

根据焙烧反应性质的不同，可将焙烧分为以下几种:

1)氧化焙烧:于氧化气氛中加热矿物，使炉气中的氧与矿物中可燃组分作用或矿物本身在氧化气氛中焙烧。

2)还原焙烧:在还原性气氛中使金属氧化物还原成低价氧化物(或金属形态)或矿物在还原气氛中进行焙烧。

3)氯化焙烧:在中性或还原性气氛中加热矿物，使之与氯气或固体氯化剂发生化学反应，生成可溶性金属氯化物或挥发性气态金属氯化物。

4)离析焙烧:于中性或弱还原性气氛中加热矿物，其中的有价组分与固态氯化剂(NaCl，CaCl₂等)反应，生成挥发性气态金属氯化物，并随即沉积在炉料中的还原剂表面。

5)磁化焙烧:在弱还原性气氛中，使弱磁性赤铁矿焙烧并还原成强磁性的磁铁矿。

此外，还有硫酸化焙烧、加盐焙烧等。

应用于非金属矿物的主要是氧化焙烧、还原焙烧、氯化焙烧等。

(2)煅烧

煅烧是指矿物加热分解的过程，由一种固相热解为另一种固相和气相的分解反应过程，且气相在两种凝聚相内以及两凝聚相间均不形成固溶体。如碳酸盐矿物(菱铁矿、石灰石等)硫酸盐矿物如石膏等的煅烧。非金属矿物提纯加工方面，主要用于高岭土的煅烧。其他非金属矿如硅藻土、石膏、珍珠岩、蛭石等主要是应用煅烧技术来加工制品。

硅藻土采用焙烧工艺可达到提纯和活化的目的，将硅藻土粉加入回转窑中，在870～1100℃条件下，氧化焙烧2～5h除去杂质，经磨矿、分级后，可生产出不同级别用作助滤剂的产品。

石膏矿(CaSO₄·2H₂O)经低温(170～220℃)煅烧成为半水石膏，高温煅烧(300～800℃)则成无水石膏。

珍珠岩为火山玻璃质岩石，通常在700～1200℃煅烧后，其煅烧产品为膨胀珍珠岩。

蛭石经高温煅烧后体积迅速膨胀数倍至数十倍，形成膨胀蛭石，其平均容重为100～130kg/m³。

高岭土的煅烧

高岭土煅焙烧的目的主要是脱除有机碳提高白度，同时在煅烧过程中高岭岩羟基被脱除，造成一定的孔隙结构，使其活性增加，具备功能性材料的特性。

高岭土的煅烧，按煅烧温度划分，有低温煅烧(650℃以下)、中温煅烧(650～1050℃)、高温煅烧(1300～1525℃)等。不同的煅烧温度，所得产品性能及用途也有差别。

650℃温度以下脱羟煅烧的高岭土具有优良的电性能，用作电缆绝缘层的电性能改良剂，或用于橡胶制品及橡胶密封材料的填料。

700～860℃煅烧高岭土，其高岭石晶体在层间形成多孔结构，扩大了吸附能力及比表面积，活性好，用于制备合成沸石、农药载体或催化剂载体等。此时除对产品有较高白度要求外，对产品活性、细度及铝硅比亦有要求。

860～1050℃煅烧分为两种:950℃以下为不完全煅烧，1050℃为完全煅烧，前者活性好于后者，但白度较后者差，后者具有更高的白度和亮度、吸油值高、比表面积大、遮盖率好，作纸张填料具有良好的光学性能，可部分(表面改性后)代替钛白粉。

经过1300～1525℃煅烧的高岭土，高岭石晶体发生相变，形成莫来石化，可作为耐火材料或耐火制品的填料、陶瓷窑具等材料，其耐火度大于1770℃，莫氏硬度7～8。耐磨性、热稳定性及化学稳定性好。

非金属矿物焙烧或煅烧设备主要是隧道窑、回转窑、旋转立窑、倒焰窑、梭式窑等。

② 脱硫石膏烘干机的烘干方法及特点

“汇众科威机械”是专业生产脱硫石膏烘干机的厂家!脱硫石膏的烘干方法如下
建筑石膏加工按传热方式不同可分为直接法与间接法二种:
1、汇众科威烘干机直接气流法:直接气流法是我公司利用传热传质效率极高的“气固旋流”烘干技术自行研究开发设计的一套石膏煅烧工艺装置。该工艺装置具有以下几个方面的技术特色:烘干机(1)烘干机可以使用多种热源，如烟道气、煤燃气，也可以用蒸气或其他能源转换的热空气。(2)、烘干机设备结构紧凑，投资低，所有的系统工艺参数全部经测试校正，可靠性强。(3)、烘干机按气源的温度可进行1800C的低湿慢速
煅烧，也可以3000C中速
煅烧，还可以5800C快速
煅烧。
(4)、烘干机能耗低，煅烧热耗不大于35万kcal/t
?石膏。
(5)、可以生产干二水石膏也可以生产半水石膏，生产干二水石膏的风温只需1200C,完全可以利用火力发电厂的低温烟气。
2、烘干机蒸汽间接法:蒸汽间接法是吉宏机械公司根据电厂的能源情况和环保要求，自行研究开发设计的一套石膏烘干、煅烧工艺装置。该装置将较易脱出的游离水与难于脱出的结晶水的分置在两台设备中进行，使其更具合理性，也便于产品结构调整的质量控制。该装置可以生产于二水石膏(水泥缓凝剂用)、超优等品?石膏。该工艺装置具有以下同个方面的技术特色:(1)、烘干机单位体积设备的传热面积大，设备结构紧凑，装置占地面积小。(2)、热量利用率高，每吨B石膏粉的蒸汽耗量不超过1t。(3)、用1.0MPa以下的蒸汽作为热源即可满足脱硫石膏烘干要求。(4)、设有余热回收再利用装置，降低系统能耗。(5)、采用汇众科威机械自主研发的石膏卸料器和高效石膏烘干机，它不仅填补了国内空白，还达到了国外同类产品水平，确保系统高效、稳定运行。(6)、无二次风粉尘污染，尾气排放达到国家环保要求。
汇众科威脱硫石膏烘干机特点:
1、脱硫石膏烘干机抗过载能力强，处理量大，燃料消耗少，干燥成本低;
2、脱硫石膏烘干机采用顺流干燥方式，热空气与湿物料由同一侧进入干燥机，可以利用高温空气获得很高的蒸发强度，干燥机出吕温度低，热效率高;
3、脱硫石膏烘干机可根据不同的物料性质改变运行参数，使物料在干燥机筒体内能够形成稳定的全断面料幕，质热交换更为充分;
4、脱硫石膏烘干机新型给料、排料装置，杜绝了滚筒干燥机给料堵塞、不连续、不均匀的返料等现象，降低了除尘系统的负荷。

③ 选矿及加工

一、选矿方法

我国大多数矿山对开采出的石膏矿石只是进行简单的手选，将夹石拣出。一些矿石类型较复杂的矿山，在开采时，用手选分出纤维石膏、泥石膏、普通石膏和少量硬石膏。虽然重介质选矿、光电选矿、浮选、电选等都可用于石膏选矿，但在我国，这些方法还未广泛应用于工业生产。

二、加工工艺

石膏用蒸压釜在饱和蒸汽介质中脱水形成α型半水石膏，也称高强石膏;用炒锅或回转窑敞开装置中脱水而成β型半水石膏，亦即建筑石膏，α型半水石膏和β型半水石膏都是气硬性胶凝材料，半水石膏与水拌和后重新形成二水石膏，浆体易迅速凝结硬化而获得强度，但遇水则软化。

α和β两种半水石膏物理性能不同。α型半水石膏水化后结晶良好、坚实;β型半水石膏是片状并有裂纹的晶体，结晶很细，比表面积比α型半水石膏大得多。

生产石膏制品时，α型半水石膏比β型需水量少，制品有较高的密实度和强度。

β型半水石膏的生产工艺流程一般是:矿石储存→破碎→均化→煅烧脱水→陈化→粉磨与混合→包装。

石膏干法煅烧工艺为:石膏从采场运来后先经过储存和精选，以保证给料连续和质量稳定。给料经过一段破碎(颚式破碎机)至粒径8cm以下，再经二段破碎(锤式破碎机)至2cm以下，然后经斗式提升机给入煅烧窑中煅烧，通过控制窑的温度，可分别生产β型半水石膏、无水石膏及过烧石膏。

湿法煅烧α型半水石膏的工艺及流程一般是:石膏原料仓→筛分机→高压釜蒸压及烘干→破粉碎→均化储存→α和β石膏混合→包装搬运。

用水热法生产α型半水石膏的流程是:

石膏原矿→破碎→磨粉→反应釜(加水与药剂)→清洗→脱水干燥→包装

三、常用设备

石膏破碎常用的设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机等。

干法煅烧常用直接煅烧和间接煅烧两种设备。直接煅烧设备如回转窑、粉磨煅烧一体化装置(彼得磨、高温风扫磨等)。间接煅烧设备如回转式煅烧炉、炒锅(土炒锅直接煅烧)、卧式煅烧炉、立式煅烧炉等。石膏干法煅烧工艺流程见图15－2。湿法煅烧设备有卧式、立式蒸压釜，硫化罐等。

图15－2 石膏干法煅烧工艺流程图

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⑤ 石膏粉的生产流程

石膏粉
石膏粉简介
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，广泛用于建筑、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应用领域，是一种重要的工业原材料。
[编辑本段]石膏粉分类
石膏粉根据物理成份的不同可分为：磷石膏粉、脱硫石膏粉、柠檬酸石膏粉和氟石膏粉等。
石膏粉根据颜色的不同可分为：红石膏粉、黄石膏粉、绿石膏粉、青石膏粉、白石膏粉、蓝石膏粉、彩色石膏粉等。
石膏粉根据物理特征的不同可分为：白云质石膏粉、粘土质石膏粉、绿泥石石膏粉、雪花石膏粉、滑石石膏粉、含砂质石膏粉和纤维石膏粉等。
石膏粉根据用途可分为：建材用石膏粉、化工用石膏粉、模具用石膏粉、食品用石膏粉和铸造用石膏粉等。
石膏的应用由来已久，但是早期只是简单地用来制粉笔、做腻子、做豆腐和做简单工艺品等，缺少深入地研究开发，因而也就没有引起人们的重视。上世纪70年代后期，特别是我国实行改革开放以来，随着经济的高速发展，大量消费石膏的建筑、建材及其他相关工业对石膏的需求急剧增加，石膏引起了人们越来越多的重视，目前已形成了庞大的新兴产业。
我国天然石膏矿产资源储量丰富总储量达近600亿吨，位居世界第一，也是化学石膏的制造大国，每年有大量的化学石膏产生：仅磷石膏每年就有多达近2000万吨产生，部分磷肥厂磷石膏的堆积量多达上千万吨，特别是随着我国经济的飞速发展和近年来对环境保护的重视，电厂脱硫已成为发电厂必须的工艺环节，产生了大量的脱硫石膏，另外还有柠檬酸石膏、氟石膏、盐石膏及其它化学石膏，依托丰富的天然与人工资源开展综合利用、发展石膏产业也是建设循环经济的需要，更是众多投资者的新亮点。
近年来，伴随着石膏制品业的发展，各种不同用途的石膏粉也相继得到推广，特别是在建材行业，随着高层建筑的不断增多和国家墙改工作的逐步深入，石膏粉已成为建材市场的紧俏产品。2005年全国石膏粉用量约为12000万吨，产量为8500万吨，缺口为3500万吨，远远不能满足市场需求，所以加工和发展该项目具有较大的市场，且利润高，经济效益好。
目前石膏粉生产工艺和生产线自动化水平不高，多半处于手工操作或半自动化水平，石膏粉产品质量长期处于一种低水平、低质量的状态中。我院制粉采用立式磨、沸腾炉等先进设备并且整条生产线采用DCS自动控制系统，实现了真正的自动化生产技术。生产出的产品质量好、性能优越，备受市场青睐。
[编辑本段]生产工艺
建筑石膏粉生产线项目（原料：天然石膏矿石、脱硫石膏、磷石膏）项目工艺过程分为四步：
（1）破碎环节
（2） 预粉磨环节
（3） 煅烧环节
（4）储料输送环节
化学成分
石膏：Gypsum
Ca[SO4].2H2O
晶体化学：
理论组成(wB%)：CaO 32.5，SO3 46.6，H2O+ 20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。
结构与形态：
单斜晶系，a0=0.568nm，b0=1.518nm，c0=0.629nm，β=118?23'；Z=4。晶体结构由[SO4]2-四面体与Ca2+联结成‖(010)的双层，双层间通过H2O分子联结。其完全解理即沿此方向发生。Ca2+的配位数为8，与相邻的4个[SO4]四面体中的6个O2-和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O2-以氢键相联系，水分子之间以分子键相联系。
斜方柱晶类，C2h-2/m（L2PC）。晶体常依发育成板状，亦有呈粒状。常简单形：平行双面b、p，斜方柱m、l等；晶面和常具纵纹；有时呈扁豆状。双晶常见，一种是依（100）为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶，另一种是以（101）为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状。细晶粒状块状称之为雪花石膏；纤维状集合体称为纤维石膏。少见由扁豆状晶体形成的似玫瑰花状集合体。亦有土状、片状集合体。
理化性质：
通常为白色、无色，无色透明晶体称为透石膏，有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色。透明。玻璃光泽，解理面珍珠光泽，纤维状集合体丝绢光泽。解理极完全，和中等，解理片裂成面夹角为66和114的菱形体。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。
偏光镜下：无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530，Nm=1.523，Np=1.521。随温度升高2V减小，在大约90℃时2V为零。
加热时存在3个排出结晶水阶段：105~180℃，首先排出1个水分子，随后立即排出半个水分子，转变为烧石膏Ca[SO4]?0.5H2O，也称熟石膏或半水石膏。200~220℃，排出剩余的半个水分子，转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]?εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃，转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。
石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性，使之具优良的隔音、隔热和防火性能。
产状与组合：
主要为化学沉积作用的产物，常形成巨大的矿层或透镜体，赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中，常与硬石膏、石盐等共生。硬石膏层在近地表部位，由于外部压力的减小，受地表水作用而转变为石膏：CaSO4+2H2O——? CaSO4?2H2O；同时体积增大约30%，引起石膏层的破坏。
鉴定特征：
低硬度，一组极完全解理，以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏，以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。
主要应用领域
1、建材、建筑
a：硬石膏水泥和胶凝材料：掺加适量的确激发剂可生产硬石膏水泥或胶凝材料，适用于软土地基的加固，墙体粉刷，机械模型，坑道支护及生产纤维压力板等。
b：在玻璃生产工艺中用作助溶剂和净化剂。
c：在塑料、橡胶、涂料、沥青、油毡等工业生产中用作填料。
d：混凝土膨胀剂、抗裂剂、自流平砂浆的主要原材料。
e：灌注桩、深层搅拌桩用作增加摩阻力的大膨胀材料。
f：特种水泥生产中用作复合矿化剂
2、化工
a：生产硫酸，附产轻质水泥。
b：生产硫酸铵，附产轻质碳酸钙。
3、农业
a：改良土壤，调节酸碱度，适用于盐碱地、红土地等土壤的改良。
b：食用菌栽培上用作钙、硫复合矿物肥料，调节培养基酸碱度。
c：家禽、家畜饲料中用作复合矿物饲料添加剂。
硬石膏粉采用塑编复合袋包装，规格50±1KG，并可依据用户要求提供散装及其他规格包装。
硬石膏粉应在通风干燥条件下贮存。

⑥ 脱硫石膏的用途又那些

脱硫石膏综合利用是利国利民变废为宝的好事，是国家扶持、鼓励的项目。我国现阶段石膏产量和石膏建材发展的很快，其应用格局主要是作为水泥缓凝剂、石膏板（包括各类墙板、装饰板和保温板）、石膏砌块和粉刷石膏等几个产品上。

⑦ 首饰制作的石膏模具怎么制作

1、首先准备一个桶，然后套上塑料袋，加入清水以及石膏粉，石膏粉必须多于水，呈现一时难以溶解的状态。

⑧ 　石膏（Gypsum）、硬石膏（Anhydrite）

一、概述

石膏、硬石膏这两种矿物主要是盐湖中化学沉积作用的产物，常与石盐、钾盐及光卤石共生。两种石膏常伴生产出，又可互相转化（表3-18-1及表3-18-2）。通常所称石膏矿或硬石膏矿，是指矿石中的主要矿物成分而言，有时泛指统称为石膏。

表3-18-1石膏、硬石膏矿物特征

表3-18-2石膏的物理化学性质

二、矿石类型及工业要求

（一）矿石类型及矿石特征

根据矿石的矿物和含量，石膏、硬石膏矿石（指CaSO₄·2H₂O+CaSO₄＞55%）的主要类型划分如表3-18-3所列。

表3-18-3石膏、硬石膏矿石的主要类型

根据石膏的产出形状，可分为五种：透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、普通石膏、土状石膏；按硬石膏的产出形状分为：块状硬石膏、泥质硬石膏、碳酸盐质硬石膏、白云质硬石膏、石膏质硬石膏。

各类石膏的矿石特征见表3-18-4。

表3-18-4各类石膏的矿石特征

（二）工业要求

不同用途对石膏、硬石膏的质量要求见表3-18-5，石膏、硬石膏矿床的一般工业指标如表3-18-6。

表3-18-5不同用途对石膏、硬石膏的质量要求

注：不同用途对石膏、硬石膏矿石中的杂质有不同要求。纸面石膏板对K⁺、Na⁺、Cl^-含量限制；制硫酸对MgO含量有限制；医药、食品对As、S、Se、Cr³⁺、F^-、Cl^-、MgCl₂有限制；而建筑、医用、食品对放射性元素的含量有一定的限制。对石膏、硬石膏中杂质种类和含量可在具体工业指标中确定。

表3-18-6石膏、硬石膏矿床一般工业指标

注：①对质量较低的矿石，应充分考虑矿床开采贫化的影响，相应提高矿石品位要求。②纤维石膏及层状石膏、硬石膏线含矿率＝r_x+kr_c。其中，r_x为纤维石膏线含矿率；r_c为层状石膏，硬石膏线含矿率；k为折合线系数，即层状石膏、硬石膏与纤维石膏的生产成本之比值或售价之比值，建议采用0.2。③对于以硬石膏为主的矿床，应根据不同用途进行工业利用试验，确定其工业指标。

三、矿产资源分布

世界石膏资源相当丰富，虽然据美国矿务局（1985年）估计世界石膏总储量仅为23亿t，但储量基础相当大（表3-18-7）。资源分布最丰富的是北美、欧洲，其次是亚洲、大洋洲。在世界各国，工业石膏矿床产出年代很广，包括寒武纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、第三纪。

表3-18-7世界石膏储量（单位：mt）

资料来源：J·W·Pressler,Gypsum，《Mineral Facts and Problems》，1985。

美国石膏矿床广泛分布，在22个州共有69座矿山；加拿大是世界第二大石膏生产国。

我国石膏矿产蕴藏丰富，分布广、类型多，储量居世界前列。全国共计发现和探明石膏矿床已达500多个，除少数省、市外，各地都有石膏矿床分布。主要矿床形成于早寒武世、中奥陶世、早中三叠世和白垩纪和老第三纪5个成矿期。早中三叠世及其以前形成的矿床由海相沉积而成，侏罗纪至第四纪形成的矿床主要由湖相沉积而成。海相沉积矿床分布广，石膏层厚度大，时代愈新，矿床分布范围南移，分布面积愈广，成矿带的连续性愈好，其分布情况见表3-18-8。湖相沉积矿床产于内陆深断裂带两侧的小型湖盆中，成膏盆地呈北北东向分布，自东向西共有三个条带，还有一些含膏盆地位于受褶皱带控制的山前断陷或断坳盆地中，分布较为零星，其分布情况见表3-18-9。

表3-18-8中国海相沉积型主要石膏、硬石膏矿床的分布

表3-18-9中国湖相沉积型主要石膏、硬石膏矿床的分布

中国石膏矿床的开发利用较早，湖北应城石膏矿发现于明朝嘉庆年间，已有400多年的历史，至今仍是中国纤维石膏的主要产地。目前，全国石膏生产矿山有160个企业，分布于15个省、自治区。重点企业有：山西太原西山、灵石，湖北应城，湖南邵东，甘肃天祝，宁夏中卫及四川大为等石膏矿。全国石膏矿床集中于华北和西北地区，东北和华东地区产少。中国石膏资源丰度大，开发利用率低，已采矿床采储比也过高。

河南省石膏矿赋存于寒武系和第三系内，已普查勘探的桐柏安棚、淅川新宅子，三门峡陈家山，鲁山辛集等七处。全省石膏矿石D级以上储量41375.52万t，表外矿石储量33166.2万t，其中鲁山县辛集石膏矿区共探明C+D级储量31625.52万t，石膏型8406.41万t，混合型石膏6479.5万t，硬石膏型16749.66万t，矿床类型属沉积矿床，规模属特大型石膏-硬石膏矿床，目前已组织开采，设计年产10万t。目前，我省石膏矿多为小规模开发，总体开发程度较低，1998年采石膏矿不足2万t，历年累计开采量尚不足已探明储量的0.3%，水泥工业用石膏矿多系省外采购。

四、石膏的主要用途

石膏、硬石膏主要用于石膏建筑制品、水泥缓凝剂，其次用于土壤调节剂、肥料、农药、造纸、油漆、橡胶、塑料、纺织、食品、工艺美术品以及文教、医药等，在确定其他硫资源时，亦可用以制造硫酸和硫酸铵。主要用途及应用结构见表3-18-10:

表3-18-10石膏的主要用途

五、产品质量标准

评价石膏产品质量的基本标准是化学成分中的CaSO₂·2H₂O的百分含量。按《JC16-82》规定，石膏产品的应用结构、规格及质量要求，见表3-18-11及表3-18-12。

表3-18-11我国石膏应用结构

表3-18-12石膏产品标准

六、石膏选矿方法及深加工工艺

（一）石膏选矿方法及工艺

我国绝大数石膏矿山只用简单的手选，有的矿山不加选别，而是直接开采利用。特别是作为水泥缓凝剂用的石膏，对质量要求不十分严格，因此没有严格的选矿。而石膏的选矿主要用于薄矿体，因为薄矿体矿山生产的矿石类型复杂，即有纤维石膏和泥石膏，又有普通石膏和少量的硬石膏，必须经过选矿才能使各种产品满足用户的要求。

1.手选

（1）初选地下开采矿山初选在采矿工作面上进行。用人工将夹石拣出送去作回填料，再将纤维石膏和泥石膏分别选出，各放一侧。露天开采矿山是把矿石选出存放合理位置，将矸石运到指定场地堆放。

（2）精选将初选出来的矿石，用尖嘴钢锤或羊角镐剔除附在矿石上的夹石，然后按矿石品质进行分级存放。

2.光电选矿法

光电选矿法主要根据石膏和脉石之间光性（颜色、反射率、荧光性、透明度、透射性等）的差异利用光电效应原理而进行分选的一种选矿方法。石膏多呈白色，脉石多呈暗色，它们对自然光的反射性能不同，因此可以用光电选矿法来富集石膏。

我国石膏矿山光电选矿法尚未工业应用，湖北应城石膏矿曾进行了工业性试验，其结果比较满意。

试验设备是苏州非金属矿山设计院研究试制的FJS-l型光电选矿机。

湖北应城石膏矿光电矿试验的原则流程

河南省非金属矿产开发利用指南

试验结果如下：

原矿处理能力2.2t/h，入选粒度为20～50mm，石膏含量20%～40%时，采用干法分选，经一次粗选，一次精选，精矿石膏含量可达95%，即达到了一级石膏的标准，石膏回收率达到80%以上。

试验结果表明，采用光电选矿可以取代手选，解决了小块石膏的回收问题。台时处理能力2t/h，较人工手选平均指标0.22t/（h·人）提高10倍，回收1t石膏后盈利10～15元。因此，采用光电选矿机回收小块石膏在技术上和经济上均是合理的。

（二）石膏制品和生产工艺

1.石膏制品的种类

石膏建筑制品具有许多优良特性，已成为世界范围内广泛应用的房建材料。人们利用石膏做成各种制品，如石膏板和石膏灰泥膏；将普通石膏烧制成熟石膏，再用熟石膏作陶瓷的型材、精密研磨的加工材料和用于医药方面等。

我国目前生产的石膏制品有纸面石膏板、装饰石膏板、纤维石膏板、石膏砌块、石膏条板、石膏复合板、石膏龙骨和石膏人造大理石等。

新开发的品种有石膏矿渣板、防火纸面石膏板、防水纸面石膏板、纤维增强石膏压力板、石膏复合轻质装饰板、加气石膏、石膏夹心砌块、增强石膏门（窗）框条板、石膏刨花板、粉刷石膏等。

目前，我国石膏制品分类主要有石膏板块制品和石膏粉状制品，详见表3-18-13。

除表3-18-13中列出的石膏制品外，还有石膏复合制品，例如木屑石膏板、膨胀珍珠岩石膏板、石膏复合墙板、石膏龙骨等。

2.普通石膏板生产工艺

纸面石膏板是用半水石膏和纸制成的薄板，是发展较早又发展速度较快的建筑石膏制品。

普通石膏板的生产工艺是生产各类石膏板制品的基本工艺，如耐水纸面石膏板只是改变了纸面石膏板护面纸的种类；耐火纸面石膏板是在原料配方中增加了具有耐火性能的原料，而生产工艺流程没有多大变化。普通纸面石膏板经加工后，可制得不同性能要求的板材，如吸声用穿孔纸面石膏板就是在纸面石膏板的原板上冲孔，并粘贴背覆材料和吸声材料而成。北京新型材料总厂龙牌石膏板生产工艺见图3-18-1。

表3-18-13石膏制品分类

图3-18-1龙牌石膏板生产工艺流程

普通石膏板的主要原料是天然二水石膏，要求含CaSO₄·2H₂O为70%～85%。石膏经破碎、粉碎成粉，再将粉煅烧加工成半水熟石膏粉，作为纸面石膏板的板心材料，还需添加少量的粘结剂、发泡剂、玻璃纤维、促凝剂等。其面纸采用特制的石膏板护面纸。

3.纤维石膏板

纤维石膏板是以石膏为基材，加入适量有机或无机纤维为增强材料，经打浆、铺浆、脱水、成型、烘干制成的一种无面纸纤维石膏薄板。

纤维石膏板具有质轻、高强、耐火、隔声、韧性高的性能，并可进行锯、钉、刨、粘，施工简便。

用于工业和民用建筑物的内隔墙、天花板和预制石膏板复合墙板。

其生产工艺流程如图3-18-2所示：

图3-18-2纤维石膏板生产工艺流程

4.石膏砌块

石膏砌块是以熟石膏为主要原料，经料浆拌和、浇注成型、自然干燥或烘干等工艺制成的轻质隔墙块型材料（图3-18-3）。

图3-18-3机械化连续浇注成型的石膏块生产工艺流程

其性能、用途及适用范围见表3-18-14。

表3-18-14石膏砌块性能和用途

5.石膏粉状制品

石膏粉状制品按用途分为建筑用熟石膏、粉刷石膏、嵌缝石膏、粘结石膏。从工业生产角度可将熟石膏粉分为：β半水石膏、α半水石膏、多相石膏三大类。

二水石膏在常压下以热蒸气形式脱去1.5mol结晶水即得β半水石膏。

二水石膏在高压下，以液态形式脱去1.5mol结晶水即得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，还有部分无水石膏。

在石膏粉中，建筑石膏粉所占比例最大，它可分两大类：一类是用于生产建筑石膏制品的石膏粉；另一类用做建筑灰泥。三级以上的石膏原料经煅烧得的β半水石膏可用于制作制品。灰泥石膏一般为多相石膏，由于煅烧时间和细度的原因，单一β半水石膏或a石膏不适宜作灰泥石膏。灰泥石膏和种类很多，有粘结用的也有粉刷用的。粉刷用有单层也有双层的，有单一使用也有调制成砂浆再用的。

石膏粉的品种，性能和用途见表3-18-15。

表3-18-15石膏粉品种、性能、用途