CN111908813A - 一种磷石膏预处理净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏预处理净化方法，涉及磷石膏净化技术领域。将从湿法磷酸生产线上卸下的渣在渣斗内用洗涤磷石膏的洗水和滤液冲洗再浆；再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料；料浆先进行脱水，再经过两次逆流洗涤；洗涤后的磷石膏经吸干后喷吹；再浆后的滤液送至磷酸生产系统使用。经脱水洗涤喷吹后的磷石膏水溶磷≤0.05％、水溶性氟≤0.03％，pH≥5，含水量≤23％。处理后的磷石膏可直接进入到建筑石膏生产区域，大幅降低堆存时间，减少渣库的容积占用，有利于延长渣库的服务年限。滤液返回磷酸生产系统使用，提高磷的回收率，降低磷酸生产消耗。

Description

一种磷石膏预处理净化方法
技术领域
本发明涉及磷石膏净化技术领域，具体涉及一种磷石膏预处理净化方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸生产中的副产品，每消耗一吨磷矿石就产出1.5吨左右的磷石膏，全国每年的磷石膏产量高达近8000万吨，磷石膏的累计堆存量超过6亿吨，土地占用量大，堆存带来的环保、安全风险较大。磷石膏利用率低，大量堆存费用高。
磷石膏中水溶性磷、氟含量高，如不经过处理直接使用，需将磷石膏自然堆存长达1年以上，堆存过程中石膏水份自然流失降低，伴随水分流失石膏中的水溶性磷氟也相应下降，从而达到生产建筑石膏的原料要求而可以使用。水溶性磷氟随雨水渗入地下一方面会损失有用的磷氟，间接增加磷酸生产消耗，另一方面会对环境造成严重污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷石膏预处理净化方法，解决现有磷石膏依靠堆存会加重水溶性磷氟损失，造成环境污染且短期内无法作为建筑石膏使用的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将从湿法磷酸生产线上卸下的渣在渣斗内用洗涤磷石膏的洗水和滤液冲洗再浆；
(2)再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料；
(3)料浆先进行脱水，再经过两次逆流洗涤；
(4)洗涤后的磷石膏经真空吸干含水量小于25％，通过喷吹后石膏含水量在吸干基础上再下降2-3％；
(5)再浆后的滤液送至磷酸生产系统使用。
更进一步的技术方案是步骤(1)所述再浆料浆浓度控制在30-40％。
更进一步的技术方案是步骤(3)所述逆流洗涤先将加热后的洁净水作为最后一级洗涤水，洗涤得到的洗液作为前一级的洗涤水，两次洗涤水水温均为65-80℃。
更进一步的技术方案是步骤(4)所述喷吹使用的是蒸汽或压缩空气，气体质量为磷石膏质量的0.5-1％，压力不小于0.2MPa。
更进一步的技术方案是所述脱水和前一级洗涤位于第一真空区，绝压为25-35kPa，最后一级洗涤、吸干和喷吹位于第二真空区，绝压为20-30kPa。
更进一步的技术方案是所述经脱水洗涤喷吹后的磷石膏水溶磷≤0.05％、水溶性氟≤
0.03％，pH≥5，含水量≤23％。
工作机理：
采用将磷酸生产卸下的磷石膏直接再浆、过滤、洗涤、吸干、喷吹的处理工艺，处理得到的石膏不需要长时间堆存，且磷石膏杂质明显降低，水溶磷≤0.05％、水溶性氟≤0.03％，由于石膏中可溶性磷、氟的减少，所生产的建筑石膏初凝时间延长，强度明显提高，抗折强度大于3MPa,产品质量达到建筑石膏最高级3.0级。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：不改变原磷酸生产工艺，不影响磷酸的生产运行。采用带式过滤机，卸渣后滤布上残留的石膏量较少，过滤处理能力大。滤布洗水从加热清洗水中分出，水质优滤布再生效果好，使用周期长。可分别控制不同区域的真空度，根据两区域的不同要求，控制不同的真空度，有利于降低单位产品消耗，每吨干基磷石膏可降低电耗约1kw.h。经洗涤吸干的石膏再用蒸汽或压缩空气进行喷吹，石膏水份可以再降低2-3个百分点，在同样的原料库容条件下，生产建筑石膏能耗下降，降低费用8－10元/t。滤液和洗水分开，调浆后多余的滤液送至磷酸生产系统，提高磷的回收率，生产一吨建筑石膏可回收2kgP2O5。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
磷石膏卸到渣斗内后用磷石膏预处理的洗水和部分滤液返回冲洗再浆，石膏料浆进到石膏再浆地槽中，搅拌均匀，控制料浆浓度为31％。再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料后经脱水区脱水。
过滤机真空度分别由两台真空泵控制，脱水、一洗区控制绝压35kPa，另一区域控制绝压30kPa。
石膏采用两级逆流洗涤，洗涤水槽中的水经蒸汽加热，水温为65℃，洗水泵输送到二洗水分布箱中对石膏作均匀洗涤，二洗后的洗液通过泵送作为一级石膏洗涤水，一洗后的洗涤液全部返回石膏渣斗作再浆水，根据料浆控制浓度要求调节返回渣斗的滤液量，多余的滤液送至磷酸生产系统。
经洗涤吸干后的磷石膏用皮带输送到原料堆场使用。
处理后的磷石膏结果为：水溶磷：0.051％，水溶性F≤0.026％，pH为5.14，水份25.12％。
实施例2
磷石膏卸到渣斗内后用磷石膏预处理的洗水和部分滤液返回冲洗再浆，石膏料浆进到石膏再浆地槽中，搅拌均匀，控制料浆浓度为32％。再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料后经脱水区脱水。
过滤机真空度分别由两台真空泵控制，脱水、一洗区控制绝压35kPa，另一区域控制绝压30kPa。
石膏采用两级逆流洗涤，洗涤水槽中的水经蒸汽加热，水温为65℃，洗水泵输送到二洗水分布箱中对石膏作均匀洗涤，二洗后的洗液通过泵送作为一级石膏洗涤水，一洗后的洗涤液全部返回石膏渣斗作再浆水，根据料浆控制浓度要求调节返回渣斗的滤液量，多余的滤液送至磷酸生产系统。
经洗涤吸干后的磷石膏继续用压力为0.2MPa的压缩空气进行喷吹，进一步脱水得到较干的磷石膏。处理后的磷石膏用皮带输送到原料堆场使用。
处理后的磷石膏结果为：水溶磷：0.048％，水溶性F≤0.023％，pH为5.24，水份22.62％。
实施例3
磷石膏卸到渣斗内后用磷石膏预处理的洗水和部分滤液返回冲洗再浆，石膏料浆进到石膏再浆地槽中，搅拌均匀，控制料浆浓度为35％。再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料后经脱水区脱水。
过滤机真空度分别由两台真空泵控制，脱水、一洗区控制绝压31kPa，另一区域控制绝压27kPa。
石膏采用两级逆流洗涤，洗涤水槽中的水经蒸汽加热，水温为70℃，洗水泵输送到二洗水分布箱中对石膏作均匀洗涤，二洗后的洗液通过泵送作为一级石膏洗涤水，一洗后的洗涤液全部返回石膏渣斗作再浆水，根据料浆控制浓度要求调节返回渣斗的滤液量，多余的滤液送至磷酸生产系统。
经洗涤吸干后的磷石膏继续用压力为0.23MPa的蒸汽进行喷吹，进一步脱水得到较干的磷石膏。处理后的磷石膏用皮带输送到原料堆场使用。
处理后的磷石膏结果为：水溶磷：0.037％，水溶性F≤0.021％，pH为5.34，水份21.35％。
实施例4
磷石膏卸到渣斗内后用磷石膏预处理的洗水和部分滤液返回冲洗再浆，石膏料浆进到石膏再浆地槽中，搅拌均匀，控制料浆浓度为37％。再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料后经脱水区脱水。
过滤机真空度分别由两台真空泵控制，脱水、一洗区控制绝压25kPa，另一区域控制绝压20kPa。
石膏采用两级逆流洗涤，洗涤水槽中的水经蒸汽加热，水温为78℃，洗水泵输送到二洗水分布箱中对石膏作均匀洗涤，二洗后的洗液通过泵送作为一级石膏洗涤水，一洗后的洗涤液全部返回石膏渣斗作再浆水，根据料浆控制浓度要求调节返回渣斗的滤液量，多余的滤液送至磷酸生产系统。
经洗涤吸干后的磷石膏继续用压力为0.25MPa的蒸汽进行喷吹，进一步脱水得到较干的磷石膏。处理后的磷石膏用皮带输送到原料堆场使用。
处理后的磷石膏结果为：水溶磷：0.039％，水溶性F≤0.019％，pH为5.51，水份20.24％。
实施例5
磷石膏卸到渣斗内后用磷石膏预处理的洗水和部分滤液返回冲洗再浆，石膏料浆进到石膏再浆地槽中，搅拌均匀，控制料浆浓度为40％。再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料后经脱水区脱水。
过滤机真空度分别由两台真空泵控制，脱水、一洗区控制绝压25kPa，另一区域控制绝压20kPa。
石膏采用两级逆流洗涤，洗涤水槽中的水经蒸汽加热，水温为80℃，洗水泵输送到二洗水分布箱中对石膏作均匀洗涤，二洗后的洗液通过泵送作为一级石膏洗涤水，一洗后的洗涤液全部返回石膏渣斗作再浆水，根据料浆控制浓度要求调节返回渣斗的滤液量，多余的滤液送至磷酸生产系统。
经洗涤吸干后的磷石膏继续用压力为0.25MPa的蒸汽进行喷吹，进一步脱水得到较干的磷石膏。处理后的磷石膏用皮带输送到原料堆场使用。
处理后的磷石膏结果为：水溶磷：0.039％，水溶性F≤0.019％，pH为5.51，水份20.12％。
由实施例1和实施例2可知，洗涤吸干后采用喷吹步骤，处理后的磷石膏水分可以再下降2-3％，可以大大降低生产建筑石膏的能耗。由实施例2和实施例3对比可知，蒸汽喷吹效果优于一般压缩气体。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将从湿法磷酸生产线上卸下的渣在渣斗内用洗涤磷石膏的洗水和滤液冲洗再浆；
(2)再浆后的料浆经泵送至带式过滤机的料浆分布箱中均匀布料；
(3)料浆先进行脱水，再经过两次逆流洗涤；
(4)洗涤后的磷石膏经真空吸干含水量小于25％，通过喷吹后石膏含水量在吸干基础上再下降2-3％；
(5)再浆后的滤液送至磷酸生产系统使用。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于：步骤(1)所述再浆料浆浓度控制在30-40％。
3.根据权利要求1所述的一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于：步骤(3)所述逆流洗涤先将加热后的洁净水作为最后一级洗涤水，洗涤得到的洗液作为前一级的洗涤水，两次洗涤水水温均为65-80℃。
4.根据权利要求1所述的一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于：步骤(4)所述喷吹使用的是蒸汽或压缩空气，气体质量为磷石膏质量的0.5-1％，压力不小于0.2MPa。
5.根据权利要求1所述的一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于：所述脱水和前一级洗涤位于第一真空区，绝压为25-35kPa，最后一级洗涤、吸干和喷吹位于第二真空区，绝压为20-30kPa。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏预处理净化方法，其特征在于：所述经脱水洗涤喷吹后的磷石膏水溶磷≤0.05％、水溶性氟≤0.03％，pH≥5，含水量≤23％。
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