CN114477815B - 一种磷石膏快速增白的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏快速增白的方法，涉及磷石膏处理工艺技术领域。将湿法磷酸副产磷石膏与复合增白剂混合均匀在高温下煅烧，冷却后得到增白磷石膏；其中复合增白剂以硫酸铵为主料，碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸钾、明矾中的一种为辅料。将磷石膏与硫酸铵及辅料组成的复合增白剂混合后高温煅烧，过程中磷石膏中的铁等金属杂质与硫酸铵发生反应，避免其直接煅烧成红色金属氧化物，从而大大提高了磷石膏的白度，同时煅烧过程中磷石膏脱水，得到增白后的Ⅱ型无水磷石膏。整个过程工艺简单、增白剂用量少增白效果显著，可使磷石膏的白度从30左右提高到大于90。

Description

一种磷石膏快速增白的方法
技术领域
本发明涉及磷石膏处理工艺技术领域，具体涉及一种磷石膏快速增白的方法。
背景技术
磷石膏为湿法磷酸生产过程中的副产，目前年产达7000万吨以上，国内磷石膏主要以堆存为主，堆存量超过5亿吨。因此，作为固废的磷石膏的资源化综合利用迫在眉睫。这些年来以磷石膏为原料，经净化、改性处理，生产的绿色环保新产品、新材料，逐步替代其它传统原料和材料，有利于磷行业实现产品结构调整、转型升级和持续健康发展。磷石膏中杂质含量高且成分复杂，主要杂质有未分解的磷矿、未洗涤干净的磷酸、有机质、氟、铁、铝化合物等，导致其白度较低，一般呈浅黄、浅灰或灰黑色，磷石膏的白度严重影响磷石膏的应用，磷石膏资源化利用率一直较低且附加值不高。若对磷石膏进行除杂纯化、改性，制成白度较高的功能性强的磷石膏，则可以较大的提高其利用价值，还可以替代部分天然石膏，减少石膏资源的消耗和对生态的破坏。
专利CN102923752A公开了一种磷石膏脱色增白的新方法，先将磷石膏进行煅烧，煅烧后置于酸浸液中浸泡，再过滤洗涤干燥，得到增白磷石膏。上述方法工艺流程复杂耗时长，且在实践中发现对于白度较低的磷石膏效果不明显。
专利CN111792663A公开了一种磷石膏增白的方法，先将磷石膏与煅烧助剂一起煅烧，然后制成悬浮液后加入硫酸反应，再进行过滤烘干后得到增白后的连石膏。上述步骤存在流程复杂耗时长，且引入了硫酸，增加了废液处理等流程。
专利CN109180036A公开了一种磷石膏脱色增白的方法，先将磷石膏浸泡在柠檬酸铵溶液中，再过滤洗涤干燥，得到脱色增白的磷石膏。上述工艺流程增加柠檬酸铵溶液，增加了废液处理等流程，工艺流程复杂耗时长，且得到的磷石膏强度差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷石膏快速增白的方法，解决现有磷石膏处理流程复杂耗时长且效果不理想的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：将湿法磷酸副产磷石膏与复合增白剂混合均匀在高温下煅烧，冷却后得到增白磷石膏；其中复合增白剂以硫酸铵为主料，碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸钾、明矾中的一种为辅料。
更进一步的技术方案是所述磷石膏与复合增白剂的质量比为1:0.02～0.04。
更进一步的技术方案是所述复合增白剂中主料与辅料的质量比为1:0.01～0.05。
更进一步的技术方案是所述煅烧温度为600～800℃，煅烧时间为2～3h。
更进一步的技术方案是所述增白磷石膏为Ⅱ型无水石膏，白度大于90。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种磷石膏快速增白的方法，将磷石膏与硫酸铵及辅料组成的复合增白剂混合后高温煅烧，过程中磷石膏中的铁等金属杂质与硫酸铵发生反应，避免其直接煅烧成红色金属氧化物，从而大大提高了磷石膏的白度，同时煅烧过程中磷石膏脱水，得到增白后的Ⅱ型无水磷石膏。整个过程工艺简单、增白剂用量少增白效果显著，可使磷石膏的白度从30左右提高到大于90，得到的Ⅱ型无水磷石膏，可用于建筑主体材料，同时也满足A类装饰材料的要求，可用于石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及饰面材料等建筑装饰材料方面，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
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
一种磷石膏快速增白的方法，参考图1，其具体步骤如下：
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和明矾按照质量比为1：0.05混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.04的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为3h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为93.2。
实施例2
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和硫酸钾按照质量比为1：0.05混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.04的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为92.8。
实施例3
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和碳酸铵按照质量比为1：0.05混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.03的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧时间为3h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为91.3。
实施例4
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和碳酸氢铵按照质量比为1：0.05混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.02的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2.5h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为90.5。
实施例5
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和氯化铵按照质量比为1：0.03混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.04的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧时间为3h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为92.9。
实施例6
①取湿法磷酸生产装置副产的磷石膏备用；
②取硫酸铵和明矾按照质量比为1：0.01混合均匀后配成复合增白剂备用；
③将步骤①和②备用物料配成质量比为1：0.03的物料，搅拌均匀备用；
④将步骤③中的备用物料放入加热容器中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为3h。
⑤将步骤④中的煅烧物料冷却，增白完成，即得白色磷石膏，测量其白度为93.3。
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范围之内。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 (2)

1.一种磷石膏快速增白的方法，其特征在于：将湿法磷酸副产磷石膏与复合增白剂混合均匀在高温下煅烧，冷却后得到增白磷石膏；其中复合增白剂以硫酸铵为主料，硫酸钾、明矾中的一种为辅料；所述复合增白剂中主料与辅料的质量比为1:0.01～0.05；所述磷石膏与复合增白剂的质量比为1:0.02～0.04，所述煅烧温度为700～800℃，煅烧时间为2～3h。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏快速增白的方法，其特征在于：所述增白磷石膏为Ⅱ型无水石膏，白度大于90。
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