專利名稱：磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝的制作方法
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 2H20)，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；WNaF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)I. 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 ± I，SO3達(dá)43 %以上，CaSO4 2H20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。化工企業(yè)的傳統(tǒng)做法是直接將磷石膏渣排至渣壩堆存，此時(shí)粉塵散落、酸水滲漏等污染現(xiàn)象已發(fā)生，當(dāng)磷石膏將被利用時(shí)，再由渣壩轉(zhuǎn)運(yùn)至處理場(chǎng)地進(jìn)行凈化、加工，如此多次運(yùn)輸一則增加了成本，二是破壞了環(huán)境。為此，本發(fā)明直接從化工企業(yè)排渣口取磷石膏，在磷石膏尚未對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染前進(jìn)行復(fù)合預(yù)處理，極大減少磷石膏堆存對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。發(fā)明人采用物理化學(xué)方法對(duì)磷石膏渣進(jìn)行提純，去除了大部分雜質(zhì)或?qū)㈦s質(zhì)含量降至較低程度，獲取了高純度磷石膏，可直接運(yùn)至水泥緩凝劑和輕質(zhì)石膏墻材生產(chǎn)場(chǎng)地堆存，分篩提取的硬質(zhì)礦物雜質(zhì)則可用于商品混凝土。本發(fā)明整個(gè)工藝流程不排放有害固廢和有毒氣體，杜絕了二次污染，解決了磷石膏任意排放占用土地、浪費(fèi)硫資源、污染環(huán)境、危害生態(tài)的問題，同時(shí)保證了以優(yōu)質(zhì)磷石膏為原料的下游產(chǎn)品的質(zhì)量，高純度磷石膏可應(yīng)用于生產(chǎn)高品位磷石膏制水泥緩凝劑和a、^石膏，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。


圖I是本發(fā)明磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖I顯示了本發(fā)明磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝的流程，其中磷石膏取自化工企業(yè)工藝流程末端的排渣口，以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例I原料來源
磷石膏渣一廣西鹿寨化肥有限公司生產(chǎn)排放端口，磷石膏渣中含30左右酸性水、15%固體雜質(zhì)、35%的S03、70%的CaSO4 2H20、pH=2，顆粒不均，呈灰黑色。工業(yè)廢水一某化肥廠磷礦球磨車間廢水。堿質(zhì)增鈣液——周邊石灰廠生產(chǎn)的石灰調(diào)成的漿液，pH值12左右。工藝流程 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)以工業(yè)廢水沖洗磷石膏渣，去掉10 %左右粒徑較粗的硬質(zhì)礦物雜質(zhì)，沖洗后得到的磷石膏漿液中加入占磷石膏質(zhì)量2 %的堿質(zhì)增鈣液調(diào)節(jié)pH值至7 ± I，然后送入分層濾池?cái)嚢?、靜置，除去表層有機(jī)物膜及可溶性雜質(zhì)，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。濾渣為高純度磷石膏，運(yùn)輸堆存。濾水由管道流回化工企業(yè)磷礦球磨機(jī)再利用。實(shí)施例2原料來源磷石膏洛——同實(shí)施例I。工業(yè)廢水一某化肥廠磷酸水洗工藝流程廢水。堿質(zhì)增鈣液——由柳州化工廠燒堿生產(chǎn)排放的電石渣稀釋攪拌而成，其pH值在14左右。工藝流程加入I %的堿質(zhì)增鈣液調(diào)節(jié)pH值至7 ± I，其他參照實(shí)施例I。實(shí)施例3原料來源磷石膏洛——同實(shí)施例I。工業(yè)廢水一某化肥廠磷礦球磨車間廢水。堿質(zhì)增鈣液——由廣西鳳糖紙業(yè)排放的增鈣堿渣稀釋攪拌而成，其pH值在13左右。工藝流程加入1.5%的堿質(zhì)增鈣液調(diào)節(jié)pH值至7 ± I，其他參照實(shí)施例I。經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例I至3的高純度磷石膏含水10%以下，pH值7±1，SO3達(dá)43%以上，CaSO4 2H20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，具體見表I。表I實(shí)施例I至3高純度磷石膏的組分及性能
權(quán)利要求
1.ー種磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于直接從化工企業(yè)的排渣ロ取磷石膏渣，排入30目振動(dòng)篩分選，同時(shí)以化工企業(yè)的エ業(yè)廢水沖洗磷石膏渣,去掉硬質(zhì)礦物雜質(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，除去表層有機(jī)物膜及可溶性雜質(zhì)，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述化工企業(yè)是磷酸、磷肥或合成洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述エ業(yè)廢水來自化肥廠磷礦球磨或磷酸水洗エ藝產(chǎn)生的廢水。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述堿質(zhì)增鈣液由化エ企業(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。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述濾渣為高純度磷石骨。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述高純度磷石膏含水10%以下，pH值7±1，SO3達(dá)43%以上，CaSO4 2H20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。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述硬質(zhì)礦物雜質(zhì)直接用于混凝土生產(chǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磷石膏復(fù)合預(yù)處理工藝，其特征在于所述濾水由管道流回化工企業(yè)磷礦球磨機(jī)再利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷石膏復(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，去掉硬質(zhì)礦物雜質(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?、靜置，除去表層有機(jī)物膜及可溶性雜質(zhì)，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。該工藝在化工企業(yè)排放端口直接利用磷石膏渣提取高純度低雜質(zhì)優(yōu)質(zhì)的磷石膏，節(jié)約了堆放場(chǎng)地、減少了運(yùn)輸成本，原料來自三廢而又不產(chǎn)生二次污染，中間產(chǎn)品硬質(zhì)礦物雜質(zhì)可直接商用，水也循環(huán)使用，極大地提高了磷石膏的綜合利用率，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。
文檔編號(hào)C04B11/26GK102731001SQ20121025873
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者劉曉剛, 易偉, 朱中彩 申請(qǐng)人:廣西鹿寨凱浩鹿寶新型建材有限公司