[發(fā)明專利]磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210258735.5
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN102731001A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉剛;易偉;朱中彩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西鹿寨凱浩鹿寶新型建材有限公司
• 主分類號(hào): C04B11/26
• 分類號(hào): C04B11/26
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 楊立華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及再生資源環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝。

背景技術(shù)

磷石膏是磷酸或磷肥工業(yè)及某些合成洗滌劑產(chǎn)業(yè)排放的工業(yè)廢渣，主要成分是二水硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O），但是還含有未分解的磷礦、未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、氟化鈉、鐵鋁化合物、酸不溶性有機(jī)質(zhì)以及泥質(zhì)雜物等多種危害人體健康及生物增長(zhǎng)，而且影響石膏制品品質(zhì)的雜質(zhì)。其中，可溶性磷使半水石膏的凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)、強(qiáng)度降低；以NaF形式存在的可溶氟可使水化產(chǎn)物二水石膏晶體粗放，晶體間結(jié)合度減少，結(jié)構(gòu)力削弱；有機(jī)物使熟石膏表面稠度增大，膠結(jié)時(shí)需用水量增加，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，并削弱二水石膏晶體的接合，使硬化體結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度降低；鉀、鈉鹽會(huì)使石膏制品表面出現(xiàn)鹽酸，附含酸性水堆放時(shí)很容易進(jìn)入環(huán)境，對(duì)水體和土壤產(chǎn)生不良影響。一般地說，化工企業(yè)排放的磷石膏固體雜質(zhì)含量在10％以上，總磷達(dá)1.5％-2％，pH值1-2，SO₃含量低于35％，含酸性水30左右，二水硫酸鈣總量不到70％，并含少量有機(jī)物、磷酸根離子、硫酸根離子，影響石膏制品，特別是排放堆存對(duì)地表水、地下水、作物生長(zhǎng)、人居環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大危害。如不進(jìn)行處理任意排堆，不僅占用大量土地，而且酸性水的滲漏、氟的逸散和某些放射性元素極易造成環(huán)境污染，也妨礙了磷石膏的綜合利用，只有去掉或降低磷石膏中的有害雜質(zhì)，才能使其成為可利用的二次資源。因此，必須對(duì)磷石膏進(jìn)行預(yù)處理，以大幅提高磷石膏利用率、變廢為寶，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)、造福社會(huì)。

目前國內(nèi)外對(duì)磷石膏進(jìn)行預(yù)處理有物理、化學(xué)及物理化學(xué)方法，包括有水洗法、中和法、分級(jí)法、濕篩旋流法、閃澆法、浮選法、球磨法等，但它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。水洗凈化處理方法雖然可除去大量雜質(zhì)和有機(jī)物，但是耗水量大易造成二次污染，而且廢水處理設(shè)備易產(chǎn)業(yè)結(jié)垢現(xiàn)象。中和改性法對(duì)磷石膏中P₂O₅影響顯著，但是對(duì)其它雜質(zhì)作用有限，而且成本較高。Cerphos純化工藝（分級(jí)法）主要處理徑粒在16um-25um之間的雜質(zhì)，濕篩旋流法則主要溶解粒度在10-15um的磷石膏和富集的有機(jī)物及晶格中的磷酸鹽。閃澆法過程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體，浮選法對(duì)可溶性雜質(zhì)去除效果不顯著且浮選設(shè)備易侵蝕，球磨法屬水洗工藝，對(duì)磷石膏的預(yù)處理大都在磷石膏堆場(chǎng)取料，此時(shí)磷石膏已對(duì)環(huán)境造成污染。

綜上所述，磷石膏雜質(zhì)越少品質(zhì)越好就越容易被利用，因此，對(duì)磷石膏的提純預(yù)處理是解決磷石膏綜合利用的首要問題。然而，當(dāng)前尚無較好的磷石膏預(yù)處理工藝，從而導(dǎo)致對(duì)磷石膏的利用率極低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種合理、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，以提取高純度低雜質(zhì)優(yōu)質(zhì)的磷石膏，從而實(shí)現(xiàn)高效綜合利用磷石膏，既能保護(hù)環(huán)境又可固廢利用的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，直接從化工企業(yè)的排渣口取磷石膏渣，排入30目振動(dòng)篩分選，同時(shí)以化工企業(yè)的工業(yè)廢水沖洗磷石膏渣，揉入了水洗和分選的提純凈化方法，篩選時(shí)可去掉10％左右粒徑較粗的硬質(zhì)礦物等雜質(zhì)；沖洗后得到的磷石膏漿液中加入占磷石膏質(zhì)量1％～2％的堿質(zhì)增鈣液調(diào)節(jié)pH值至7±1，然后送入分層濾池?cái)嚢琛㈧o置，運(yùn)用浮選方法除去表層有機(jī)物膜及可溶性雜質(zhì)，同時(shí)充分運(yùn)用了中和法原理改變磷石膏的pH值，可有效避免對(duì)凈化設(shè)備的侵蝕；將分層凈化的磷石膏漿液排入真空過濾機(jī)進(jìn)行真空過濾，得濾渣和濾水。

化工企業(yè)是磷酸、磷肥或合成洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)，只要有磷石膏排放端口的企業(yè)即可應(yīng)用本工藝。

工業(yè)廢水來自化肥廠磷礦球磨或磷酸水洗工藝產(chǎn)生的廢水。

堿質(zhì)增鈣液由化工企業(yè)燒堿生產(chǎn)排放的電石渣、糖廠排放的糖渣、造紙廠排放的增鈣堿渣或石灰稀釋攪拌而成，其pH值在12～14，加入的目的是中和磷石膏的pH值至中性。屬于工業(yè)固廢利用，相對(duì)于傳統(tǒng)以石灰中和處理的方法，一是無揚(yáng)塵污染，不產(chǎn)生有害氣體，二是節(jié)約了凈化成本，更注重了經(jīng)濟(jì)效益。

濾渣為高純度磷石膏。

高純度磷石膏含水10％以下，pH值7±1，SO₃達(dá)43％以上，CaSO₄·2H₂O含量90％以上，可溶解磷0.01％以下，總磷0.05％以下，雜質(zhì)1％以下。

硬質(zhì)礦物雜質(zhì)直接用于混凝土生產(chǎn)，直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

濾水由管道流回化工企業(yè)磷礦球磨機(jī)再利用，確保了在不形成水污染的情況下，實(shí)現(xiàn)了可用磷的再回收，水的有效利用和磷的高效回收帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。