CN114291857A - 一种化学净化液抽压滤合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化学净化液抽压滤合成工艺，包括以下步骤：对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液，再对石膏净化液进行抽压滤处理后，从石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，制得合成水。采用本发明的技术方案，从石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，制得符合排放标准的合成水和有机磷肥，避免了石膏净化液直接排放造成环境污染，实现了对石膏净化液的综合利用，提高了石膏净化液的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及工业石膏合成处理工艺技术领域，特别是指一种化学净化液抽压滤合成工艺。
背景技术
磷石膏是以磷矿石为原料，采用湿法制取磷酸过程中，产生的以硫酸钙为主要成分的化工副产物。每生产一吨磷酸同时产生近五吨磷石膏。磷石膏中还含有未分解的磷矿、SiO2、氧化铝、氧化铁、氧化镁、含氟物质、酸性不溶性有机物等多种危害人体健康及生物增长，而且影响磷石膏制品品质的杂质；磷石膏不同于天然石膏，虽然其 CaSO4·2H2O的含量较高，但却含有0.3％～2.0％的P2O5，0.1％～1.5％的氟，湿基磷石膏呈酸性。目前磷石膏企业必须取得安全生产许可证，逾期未取得安全生产许可证的不得进行生产。无论是从企业正常生产的需要还是从安全隐患与环境污染的治理的角度考虑，副产磷石膏的综合利用已经迫在眉睫。磷石膏可以作为建筑材料或农作物肥料的制备原料，在将工业石膏原渣制成建筑材料或农作物肥料的过程中，需要首先对工业石膏原渣进行净化处理，经过净化后获得洁净的磷石膏，然而同时产生出大量的石膏净化液，石膏净化液含有大量的磷氟元素和酸根离子，倘若直接排放仍然会造成环境污染，而现有技术中，对于石膏净化液处理技术的研究尚不成熟，无法实现对石膏净化液的综合利用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种化学净化液抽压滤合成工艺。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供了一种化学净化液抽压滤合成工艺，包括以下步骤：
采用清洗剂对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液，再对所述石膏净化液进行抽压滤处理后，从所述石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向所述酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，获得合成水，将所述合成水用作所述清洗剂。
所述金属氧化物原料包括氧化钙、氧化镁中的一种或多种。
所述固体物包括以下组分中的一种或多种：CaF2、Ca3(PO4)2、 NH4MgPO4·6H2O。
在对所述石膏净化液进行抽压滤处理时，还从所述石膏净化液中提取获得有机质肥料。
所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应是在合成塔内进行，合成塔内还搁置有渣浆泵，用于将所述固体物传送至合成塔以外。
所述合成塔内还安装有搅拌装置。
所述合成塔底部还安装有气浮器。
对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液的过程包括以下步骤：
将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐，相邻两个净化罐之间还设置有固液分离器，第一个净化罐与第一个固液分离器之间还设置有稠厚器，自第二个固液分离器起，将每个固液分离器上部获得的液体作为所述清洗剂送入前一个净化罐内，在稠厚器上部获取净化液，在最后一个净化罐脱水获取结净石膏。
所述化学净化液抽压滤合成工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐内。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过对所述石膏净化液进行抽压滤处理后，从石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，制得符合排放标准的合成水，避免了石膏净化液直接排放造成环境污染，通过抽压滤处理后还制得了适量的有机质肥料，该有机质肥料可直接用于对农作物施肥，实现了对石膏净化液的综合利用，提高了石膏净化液的利用率，避免石膏净化液直接排放造成环境二次污染，此外，在对工业石膏原渣进行净化处理的工艺过程中，采取多级净化措施，在每级净化工序中通过拌和装置与压缩空气驱使石膏渣水在净化罐内充分剧烈运动，从而使工业石膏中的有害物质聚团析出，达到了使工业石膏深度净化的效果，并且最后通过对石膏进行微波清洗处理，使石膏分子团中含有的磷等有害元素彻底分离析出，全面去除了石膏中的有害杂质，提高石膏中硫酸钙的纯度，在多级净化处理工序中，将每级固液分离器上部获得的液体送入前级净化罐内，使石膏渣水在净化罐内充分稀释净化，从而提高了净化强度，此外，在净化工艺前阶段或后阶段采用磨料机对工业石膏渣磨碎细化，加剧了工业石膏渣在净化罐内的运动状态，进一步提升深度净化的效果，在整个净化工艺过程中产生的液体能够全部在整个工艺流程内部循环利用，符合环保要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明合成塔的结构示意图；
图3是本发明对工业石膏原渣进行净化处理的工艺原理图；
图4是磷石膏原渣实物照片；
图5是经由本发明提供的化学净化液抽压滤合成工艺处理后获得的磷酸氢钙实物照片；
图中：1-合成塔，2-渣浆泵，3-搅拌装置，8-气浮器，9-稠厚器，11-固液分离器，12-净化罐，13-振动磁浮选器，15-料浆泵，16-拌和装置，17-输气管。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图5所示，本发明提供了一种化学净化液抽压滤合成工艺，包括以下步骤：
采用清洗剂对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液，再对石膏净化液进行抽压滤处理后，从石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，获得合成水，再将合成水用作清洗剂。该工艺方法可适用于脱硫石膏、盐石膏、钛石膏、柠檬酸石膏等各种化工厂在生产过程中排放的工业石膏。
另外，金属氧化物原料包括氧化钙、氧化镁中的一种或多种。固体物包括以下组分中的一种或多种：CaF2、Ca3(PO4)2、NH4MgPO4·6H2O。
通过合成反应使石膏净化液中对土壤有害的物质生成固体物析出的同时制得合成水，该合成水洁净度较高，可直接用于浇灌农作物，避免了石膏净化液直接排放对土壤环境造成污染，另外，固体物使相关金属元素以化合物态存在，直接排放也不会对土壤造成污染，达到了综合利用石膏净化液的效果。
此外，在对石膏净化液进行抽压滤处理时，还从石膏净化液中提取获得有机质肥料。金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应是在合成塔1内进行，合成塔1内还搁置有渣浆泵2，用于将固体物传送至合成塔1以外。合成塔1内还安装有搅拌装置3，合成塔1内还安装有搅拌装置3。合成塔1底部还安装有气浮器8。通过在合成塔1内设置搅拌装置3，合成塔1底部安装气浮器8，气浮器8对合成塔1送入压缩空气，使金属氧化物原料、酸性净化液在合成塔1的剧烈运动，促进了金属氧化物原料与酸性净化液的充分、彻底的合成化学反应，当将其中的固体物分离后，最终获得达到排放标准的合成水。
进一步地，对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液的过程包括以下步骤：将工业石膏原渣和清洗剂依次送入至少三个净化罐 12，相邻两个净化罐12之间还设置有固液分离器11，第一个净化罐12 与第一个固液分离器11之间还设置有稠厚器9，自第二个固液分离器 11起，将每个固液分离器11上部获得的液体作为清洗剂送入前一个净化罐12内，在稠厚器9上部获取净化液，在最后一个净化罐12底部获取结净石膏。每级净化罐12均配备有相应的助剂添加罐，用于通过该助剂添加罐向相应的净化罐12内投入浮选剂、酸洗剂、增白剂、pH 调节剂、合成剂、分离剂、捕捉剂和钝化剂等助剂。
另外，化学净化液抽压滤合成工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器13内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐12内。从而使在净化罐12上部获得的液体始终在整个工艺流程中循环利用，避免直接排放对环境造成污染，提高了利用效率，液体使原来浑浊的石膏渣水逐渐稀释，从而使石膏渣水中的各种有害物质更容易析出，为提高净化效果奠定了基础。
化学净化液抽压滤合成工艺还包括以下步骤：将在倒数第二个净化罐12底部获取的石膏渣水送入磨料机B内磨碎后，再将其送入最后一个净化罐12内。采用本发明的技术方案，通过磨料机B将石膏渣水磨细，使石膏渣水在最后一个净化罐12充分运动、充分净化，提升了净化效果。
另外，净化罐12内还安装有超声波振动棒或微波发生器。通过微波和超声波对石膏渣水进行清洗，使石膏分子团中的有害物质也能析出，削减共晶磷含量，达到了深度净化的目的。
进一步地，各个净化罐12内均搁置有料浆泵15，料浆泵15用于将对应净化罐12底部的料浆送入下一级固液分离器11内。各个净化罐12 内均安装有拌和装置16。各个净化罐12底部还安装有气浮器8，优选净化罐12数量为7个为宜。通过在净化罐12内设置拌和装置16，并通过气浮器8向净化罐12内部送入压缩空气，使浑浊的石膏渣水在净化罐12内能够充分混合，剧烈运动，从而使其中的有害物质能够彻底析出，实现了深度净化的效果
另外，化学净化液抽压滤合成工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入磨料机A内使其粒径细化后，再将其送入振动磁浮选器13内。工业石膏原渣是采用不锈钢螺杆输送机送入磨料机A内。
采用本发明的技术方案，通过对所述石膏净化液进行抽压滤处理后，从石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，制得符合排放标准的合成水，避免了石膏净化液直接排放造成环境污染，通过抽压滤处理后还制得了适量的有机质肥料，该有机质肥料可直接用于对农作物施肥，实现了对石膏净化液的综合利用，提高了石膏净化液的利用率，避免石膏净化液直接排放造成环境二次污染，此外，在对工业石膏原渣进行净化处理的工艺过程中，采取多级净化措施，在每级净化工序中通过拌和装置与压缩空气驱使石膏渣水在净化罐内充分剧烈运动，从而使工业石膏中的有害物质聚团析出，达到了使工业石膏深度净化的效果，并且最后通过对石膏进行微波清洗处理，使石膏分子团中含有的磷等有害元素彻底分离析出，全面去除了石膏中的有害杂质，提高石膏中硫酸钙的纯度，在多级净化处理工序中，将每级固液分离器上部获得的液体送入前级净化罐内，使石膏渣水在净化罐内充分稀释净化，从而提高了净化强度，此外，在净化工艺前阶段或后阶段采用磨料机对工业石膏渣磨碎细化，加剧了工业石膏渣在净化罐内的运动状态，进一步提升深度净化的效果，在整个净化工艺过程中产生的液体能够全部在整个工艺流程内部循环利用，符合环保要求。
Claims (9)
1.一种化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：包括以下步骤：
采用清洗剂对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液，再对所述石膏净化液进行抽压滤处理后，从所述石膏净化液中提取获得酸性净化液，然后向所述酸性净化液中掺入金属氧化物原料，使所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应并生成固体物析出后，获得合成水，将所述合成水用作所述清洗剂。
2.如权利要求1所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述金属氧化物原料包括氧化钙、氧化镁中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述固体物包括以下组分中的一种或多种：CaF2、Ca3(PO4)2、NH4MgPO4·6H2O。
4.如权利要求1所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：在对所述石膏净化液进行抽压滤处理时，还从所述石膏净化液中提取获得有机质肥料。
5.如权利要求1所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述金属氧化物原料与酸性净化液产生化学反应是在合成塔(1)内进行，合成塔(1)内还搁置有渣浆泵(2)，用于将所述固体物传送至合成塔(1)以外。
6.如权利要求5所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述合成塔(1)内还安装有搅拌装置(3)。
7.如权利要求5所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述合成塔(1)底部还安装有气浮器(8)。
8.如权利要求1所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：对工业石膏原渣进行净化处理后制取石膏净化液的过程包括以下步骤：
将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐(12)，相邻两个净化罐(12)之间还设置有固液分离器(11)，第一个净化罐(12)与第一个固液分离器(11)之间还设置有稠厚器(9)，自第二个固液分离器(11)起，将每个固液分离器(11)上部获得的液体作为所述清洗剂送入前一个净化罐(12)内，在稠厚器(9)上部获取净化液，在最后一个净化罐(12)底部获取结净石膏。
9.如权利要求8所述的化学净化液抽压滤合成工艺，其特征在于：所述化学净化液抽压滤合成工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器(13)内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐(12)内。
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| CN115305574A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-08 | 武汉理工大学 | 一种利用磷石膏与盐水快速制备晶须的方法 |
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- 2021-12-23 CN CN202111594863.2A patent/CN114291857A/zh active Pending
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