[發明專利]一種濕法磷酸的副產磷石膏的提純方法

在審

• 申請號: 202110015511.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112723770A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王良杰;李國海;賀軍;余金濤
• 申請（專利權）人: 湖北新洋豐新型建材科技有限公司
• 主分類號: C04B11/00
• 分類號: C04B11/00;C04B11/26;B03B5/10;B03B7/00;B03D1/02
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 裴作平

一種濕法磷酸的副產磷石膏的提純方法，它包括以下步驟：S1、浮選槽脫色：磷酸工序的副產磷石膏加水調節礦漿，按比例加入脫色藥劑，溢流進入浮選槽；S2、跳汰重選柱脫硅:將S1中浮選槽得到的脫色磷石膏精礦漿補水，泵入脫硅重選柱跳汰分級，硅尾渣礦漿進入帶式過濾機過濾，得到硅尾渣；頂部溢流精礦漿送去濃密過濾；S3、過濾水洗脫磷：將S2得到的脫硅后的磷石膏精礦漿泵入斜板濃密機濃密脫水，底流得到磷石膏精礦漿，再泵入帶式過濾機進行過濾，洗滌后的濾餅排到倉庫，得到精制磷石膏產品。本發明適用于大型工業化裝置，能連續穩定可靠生產，對副產磷石膏適應性強，特別適應目前用低品質磷礦石的磷酸裝置的副產磷石膏。

技術領域

本發明涉及磷石膏技術領域，特別涉及一種濕法磷酸的副產磷石膏的提純方法。

背景技術

磷石膏是以磷礦石為原料，采用濕法制取磷酸過程中，產生的以硫酸鈣為主要成分的化工副產物。每生產一噸磷酸同時產生近五噸磷石膏。磷石膏中還含有未分解的磷礦、SiO₂、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂、含氟物質、酸性不溶性有機物等多種危害人體健康及生物增長，而且影響磷石膏制品品質的雜質；磷石膏不同于天然石膏，雖然其 CaSO₄·2H₂O的含量較高，但卻含有0.3％～2.0％的P₂O₅，0.1％～1.5％的F，濕基磷石膏呈酸性。目前中國磷石膏堆放量達6億噸以上，每年還在以超過7000萬噸的速度增長，但其有效利用率不足20%，大量的磷石膏還是采取直接堆放的形式存放，不但占用了土地資源，給生產企業帶來沉重負擔，還會產生安全隱患和環境污染。國家安監總局已將磷石膏庫納入非煤礦山安全監管范圍，對磷石膏庫實行安全生產許可制度。磷石膏庫企業必須取得安全生產許可證，逾期未取得安全生產許可證的不得進行生產。無論是從企業正常生產的需要還是從安全隱患與環境污染的治理的角度考慮，副產磷石膏的綜合利用已經迫在眉睫。

磷石膏可以作為建筑材料去進行利用，但若直接利用生產所得磷石膏會對所得建筑材料性能造成巨大的影響，其中磷對磷石膏性能影響最大，具體表現為使磷石膏的凝結時間延長，硬化體的強度降低。磷石膏中的磷組分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三種形態，以可溶磷對性能影響最大?？扇芰妆涣资嘀械亩嗑w所吸附，分布于二水石膏晶體表面，水化時可溶磷與溶液中 Ca²⁺反應生成難溶的 Ca₃(PO₄)₂附著于石膏表面，阻礙石膏的進一步溶出和水化，使磷石膏的凝結時間延長、結構疏松、強度降低；而磷石膏中存在的可溶氟 F^-使磷建筑石膏促凝，當其含量低于0.3%時，對建筑石膏強度影響較小，當其含量超過0.3%時，強度隨可溶氟F增加而迅速降低；磷石膏中有機物來源于磷礦石中的有機雜質和生產工藝中所加入的有機添加劑，主要為乙二醇甲醚乙酸酯、異硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷等。這些雜質分布在二水石膏晶體表面，會顯著增加磷石膏膠結材的需水量，同時也會削弱二水石膏晶體間的接合，使硬化體結構疏松，強度降低。磷石膏中的含硅雜質主要以石英形態存在，由磷礦石引入，少量與 F^-絡合形成 Na₂SiF₆。它們在磷石膏中為惰性，無有害作用，但是其本身具備一定的經濟利用價值。

副產磷石膏不僅達不到國家標準GB/T23456-2018的一級利用標準，而且直接利用副產磷石膏會對制得的建筑材料性能產生極其惡劣的影響，制約了其大規模規范化利用，因此通過后續工藝手段處理提高磷石膏品質不僅有助于提升建筑材料性能而且也能實現工業化大規模連續性生產，從而提高副產磷石膏的綜合利用率。

已有的文獻中，用浮選的方法和其他選礦方法分別單獨從磷石膏中去除硅，去除可溶鹽和有機質的研究有過報道，但是用一種連續的工藝和設備全面去除磷石膏中三類影響到綜合利用的雜質，即以可溶性磷為首的可溶性鹽類、影響石膏白度的有機質和其它雜質、以及以石英玉髓為主的硅酸鹽的工業化裝置卻還不夠成熟。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種濕法磷酸的副產磷石膏的提純方法，它包括以下步驟：