CN101269922A

CN101269922A - 磷石膏的净化与节能脱水方法

Info

Publication number: CN101269922A
Application number: CNA200710050888XA
Authority: CN
Inventors: 龚家竹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2008-09-24

Abstract

本发明公开了一种磷石膏的净化与节能脱水方法。包括采取本流程中用重力分离磷石膏中的不溶性磷及其它固体杂质，加压过滤固液分离其中的可溶性磷及其可溶性杂质；压榨、压缩空气吹干进行机械脱水，干燥获得半水石膏粉产品。其产品的纯度高，杂质少，用途广；由于采用非热力学的机械脱水，磷石膏中的游离水从25－30％降到～10％，节约了烘干的能耗，大幅度地降低了生产成本。

Description

磷石膏的净化与节能脱水方法

技术领域：

本发明属于石膏的生产方法，特别是涉及磷石膏的净化与节能脱水方法。

背景技术：

目前磷石膏的产生主要是湿法磷化工生产磷酸时，磷矿与硫酸进行复分解反应沉淀结晶所生成的；一吨磷酸(P₂O₅％)要产生5-6吨固体磷石膏。2006年我国湿法磷酸生产约800万吨(P₂O₅％)，所产固体磷石膏4400多万吨。由于在湿法磷酸生产中，工艺决定了磷矿的分解率只有95％，也就是仍有5％的磷矿留在了排除的石膏中，这是其一；更由于磷矿的杂质、反应生成的石膏结晶所致，在过滤分离磷石膏时，其洗涤率也仅有98.5-99.0％，仍有1-1.5％的水溶磷留在了排除的石膏中，这是其二。这就造成磷石膏处理利用的难题。

现有磷石膏的处置方法主要是陆地堆放，因其中含有大量的残留磷酸，其PH＜2，国家环保局已做出规定按危废固体废物处理。这不仅与节能减排、保护环境相背，而且大大地增加生产者的土地占有、处置、维护等间接成本。仅有很少部分进行利用，如直接用于生产石膏粉、硫酸水泥。由于是直接用于加工使用，一是磷石膏中所含的磷、氟等杂质进入下一步加工工序，不仅影响所加工的产品质量，而且往往造成生产工艺难于进行，不得已往往要掺入天然石膏或盐石膏，甚至加入石灰中和，以降低磷、氟等杂质的相对含量；二是简单的再浆方式，不能将石膏中的非水溶磷等固体杂质除掉，同样要加入天然石膏或盐石膏以降低固体杂质的相对含量；三是磷石膏中所含的游离水太高，靠热力学脱水的加热干燥方法，不仅耗能大，也影响装置规模，增大投资、管理等费用。

发明内容：

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种将磷石膏进行净化除杂、除去石膏中的水溶性杂质和非水溶性杂质，提高了石膏的纯度，利于下游加工的产品质量的磷石膏的净化与节能脱水方法。由于采用非热力学脱水，减少了石膏中的游离水分含量，节约了干燥能源；达到了降低生产成本，提高生产能力，减少投资，增加生产者的经济效益等目的。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的，包括直接用硫酸分解磷矿制取得到的湿法磷酸或采用发明人在ZL94111776.6专利“一种硫酸法生产磷酸及含磷溶液的生产方法”中所分离磷酸后得到的磷石膏，加入一定的水进行打浆搅拌反应，然后进行重力分离出含不溶性磷的固体浆。重相含磷固体浆返回前工序加工磷酸，轻相进行固液分离其中的水溶性磷，然后机械压榨进行非热力学脱水，经干燥得到本发明所指石膏粉产品。本发明的工艺方法包括：

a、将萃取湿法磷酸排除的磷石膏，加入普通工艺水进行打浆；

b、经打浆后的料浆进行重力分离，重相返回萃取湿法磷酸工序加工原料，回收未分解的磷矿；

c、轻相料浆进行压滤分离；

d、分离后含有水溶性磷及其它杂质的滤液，返回萃取湿法磷酸的石膏分离工序作为工艺水，回收其中的水溶磷；

e、滤饼在压滤机上进行压榨、空气吹干；

g、吹干后含游离水较少的滤饼进入干燥器中进行干燥，得到净化后的石膏产品。

本发明中磷石膏加入水的量为石膏的液固比(L/S)1.5-7.0，最好2.0-5.0；搅拌时间为0-60分钟，最好为5-30分钟；重力分离重轻相比为0.01-0.1，最好为0.02-0.05；加压过滤压力0.10-0.25Mpa；吹干空气压力0.10-0.30Mpa；滤饼干燥温度进口500℃，出口160-180℃。本发明所制得的目的物即为半水石膏粉。可用于生产建筑胶结剂、水泥缓凝剂、建筑石膏板、砌块、以及石膏制硫酸水泥的原料。

本发明的技术方案带来的优点：由于采用重力分离磷石膏中的不溶磷及固体杂质，固液分离其中的水溶磷及可溶性杂质，并进行加压过滤、压榨、压缩空气吹干机械脱水。即提高了磷石膏的纯度，又降低了全靠热力学脱水的干燥费用，扩大了磷石膏更大的用途；节能减排，保护环境，节约了投资和生产操作费用；而且减少了因堆放所产生的土地占有、渣场建设、维护费用等。因此，本发明不但可将废弃的磷石膏作为一个资源使用，而且具有加工成本费用低、产品质量优、经济和社会效益十分显著等优点。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施例：

下面结合工艺流程图和具体实施例对本发明方法作进一步说明。

实施例1

取15公斤普通工艺水于30立升的搅拌槽中，加入5公斤磷石膏(其组成见表一)，并搅拌30分钟；然后静止5分钟，放出上层95％的料浆进入0.1m²压滤机中进行压滤过滤，其后用隔膜挤压一分钟，在用6.0bar压缩空气干燥吹干2分钟，得到石膏3.8公斤(其组成见表一)。

表1、磷石膏净化脱水前后的组成

成分	总P₂O₅％	水溶P₂O₅％	CaO％	SO₃₄	游离水％	以石膏计CaSO₄2H₂O
成分	总P₂O₅％	水溶P₂O₅％	CaO％	SO₃₄	游离水％	以石膏计CaSO₄2H₂O	净化前	2.32	1.28	31.97	42.52	23.5	90.28
净化后	0.41	0.12	31.42	45.21	10.6	96.51	净化前	2.32	1.28	31.97	42.52	23.5	90.28

实施例2

将磷石膏以每小时投入量3600公斤，以液固比4.0连续均匀加入水和部分压滤分离返回的滤液，进入连续搅拌打浆槽中，物料停留时间30分钟；用泵送入串联的旋流分离器中，维持重相比例0.04，重相用泵送回磷酸生产萃取系统，轻相进入压榨压滤机进行过滤并压榨，加压过滤压力0.20Mpa；一部分滤液返回磷酸生产过滤系统，维持生产系统水平衡，一部分返回磷石膏打浆槽连同水一道维持液固比；压滤机上滤饼用0.25Mpa压缩空气吹干后，送入干燥机中进行干燥；干燥器进口温550℃，维持干燥机出口温度160-170℃；每小时得到半水石膏产品2260公斤。

Claims

1、磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于该方法包括：

a.将水加入打浆槽中，按一定的液固比加入磷石膏进行打浆浸取反应；

b、打浆反应后的料浆进行重力分离，分离出与磷石膏比重差的固体杂质；

c、经分离后的料浆进行固液分离，分离出磷石膏中的可溶性杂质；

d、滤液返回磷酸工序用做工艺水，部分返回打浆槽以维持工艺水平衡；

e、滤饼经过压榨脱水，压缩空气吹干；

f、滤饼进入干燥器进行干燥。

2、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所加入的水为普通工艺用水或生产工艺回收水。

3、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所加入的水与磷石膏的液固比(L/S)1.5-7.0。

4、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于加入水打浆浸取反应时间为1-60分钟。

5、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所述的重力分离重轻相比为0.01-0.1。

6、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所述的加压过滤压力0.10-0.40Mpa。

7、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所述的吹干空气压力0.05-0.40Mpa。

8、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所述的滤饼干燥温度进口200-600℃。

9、按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于所述的滤饼干燥温度出口150-180℃。