[發明專利]一種利用加氣混凝土蒸壓凝結水凈化磷石膏的方法

有效

• 申請號: 202110296234.5
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112978780B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李國剛;殷素紅;劉金娥;覃華茂;李從容
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;湖北遠固新型建材科技股份有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C04B22/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 王玉芳

本發明涉及一種利用加氣混凝土蒸壓凝結水凈化磷石膏的方法，該方法采用加氣混凝土生產過程中排放的蒸壓凝結水洗滌凈化磷石膏，并將洗滌水（洗滌磷石膏后的濾液）再用于加氣混凝土的生產，充分利用加氣混凝土蒸壓凝結水的堿性熱水特性，可有效中和磷石膏的酸性、去除可溶性P、F和有機質，同時利用溶解于洗滌水中的磷石膏抑制加氣混凝土料漿靜停發氣過程中石灰的消解，整個工藝將磷石膏凈化與加氣混凝土生產有機“耦合”，實現無二次廢水排放，達到“以廢治廢”效果。

技術領域

本發明涉及磷石膏凈化除雜技術領域，尤其是一種利用加氣混凝土蒸壓凝結水凈化磷石膏的方法。

背景技術

磷石膏是磷化工業生產的主要副產品，每生產1噸磷酸，約產生4-5噸磷石膏。近10年，我國磷石膏排放量就達到7.3噸左右，利用率僅30％左右。磷石膏大量堆積占用土地、污染環境，還存在潰壩安全隱患。在國家綠色低碳高質量發展的背景下，磷石膏的資源化利用迫在眉睫。磷石膏通常含有85％以上的二水石膏(CaSO₄·2H₂O)，為資源化利用提供了較好的物質基礎。磷石膏與天然石膏的主要成分皆是二水硫酸鈣，都含有一定雜質。磷石膏中的雜質主要是游離磷酸、磷酸鹽、氟化合物、鐵、鎂、鋁、硅和有機物等，其中P和F是磷石膏中主要有害雜質，它們的存在影響了磷石膏的應用性能。磷石膏中可溶性P₂O₅會明顯延緩建筑石膏膠凝材料的凝結時間。可溶性氟也會與石膏發生發應，釋放一定的酸性，如用于某些需要堿性環境水化的膠凝材料系統，會對材料的水化環境產生不利影響。有機物還會對半水石膏生成二水硫酸鈣的反應有阻礙作用，因而也會明顯延緩磷石膏膠凝材料的凝結時間。同時磷石膏中雜質還對磷石膏脫水得到的半水石膏膠凝材料水化硬化體結構產生較大的影響。因此，從磷石膏用于生產建筑石膏的角度來看，雜質的不利影響是非常明顯的。目前解決這種影響的方法是對磷石膏進行預處理。磷石膏除雜主要有石灰中和法、酸解法、水洗法、浮選法、球磨法、篩分法、陳化法和煅燒法等。國內外學者對磷石膏的不同預處理方法進行了系統研究。結果表明，在眾多的磷石膏除雜凈化技術中，水洗被認為是去除可溶性雜質最有效的手段之一。但由于水洗工藝需水量大，且存在二次排放廢水問題，難以推廣應用。

發明內容

鑒于水洗除雜工藝技術的不足，本發明的目的是將磷石膏凈化除雜與蒸壓加氣混凝土生產有機“耦合”，采用加氣混凝土砌塊生產過程中排放的堿性熱水凈化磷石膏，將洗滌水再用于生產加氣混凝土砌塊，形成閉環，在降低洗滌需水量的同時，無二次排放廢水問題。

本發明采用以下技術方案：

一種利用加氣混凝土蒸壓凝結水凈化磷石膏的方法，該方法采用加氣混凝土蒸壓過程排放的堿性凝結熱水對磷石膏進行洗滌凈化處理，洗滌水再用于生產蒸壓加氣混凝土。

優選地，所述加氣混凝土蒸壓凝結水是蒸壓釜泄壓排氣時產生的廢水，總堿度為360～380mg/L、OH^-含量為40～50mg/L。

優選地，所述磷石膏為工業濕法制磷酸的副產物，可以是新鮮磷石膏，也可以是陳化后的磷石膏。所述凈化磷石膏的方法，具體包括以下步驟：

S1：往磷石膏中加入蒸壓凝結水，濕法球磨，得到磷石膏料漿；

S2：攪拌洗滌，向濕磨后的磷石膏料漿中加入蒸壓凝結水，攪拌、過濾、烘干得到凈化磷石膏。

優選地，所述步驟S1中，磷石膏料漿含水率為35～55％，球磨10～15min。

優選地，所述步驟S1中，濕法球磨研磨體為陶瓷球，為和共5種規格，和陶瓷球加入的比例(質量比)為(5-15)：(15-25)：(30-40)：(15-25)：(10-20)，平均球徑35～40mm，填充率39～45％。

優選地，所述步驟S2中，蒸壓凝結水的量為使磷石膏料漿的固液比為1:(1～3)，攪拌的速度為90-120r/min，攪拌的時間為15～20min。