CN114669182A - 一种磷化工副产co2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术 - Google Patents

一种磷化工副产co2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磷化副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，涉及磷矿反浮选技术领域。将CO2尾气从底部引入气体处理室，气体处理室顶部喷淋浓度为1％的碱性溶液，碱性溶液对CO2尾气逆流洗涤和降温；经处理的CO2尾气从底部进入气体收集室内，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水对CO2尾气进行逆流洗涤和降温，得到的混合气体温度50～70℃；CO2尾气经抽风机引入碱液槽内，碱液通过自流流入反浮选回水收集池内；回水经固液分离后，上层清夜返回到磷矿反浮选作业循环利用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。降低磷矿反浮选作业的回水中Ca2+、Mg2+浓度，降低回水使用成本，降低反浮选捕收剂用量，降低浮选成本，减少向空气中直接排放碳，促进磷矿浮选和磷化工绿色可持续发展。

Description

一种磷化工副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术
技术领域
本发明涉及磷矿反浮选技术领域，具体涉及一种磷化工副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术。
背景技术
磷矿反浮选作业通常添加硫酸或磷酸等无机酸作为pH调整剂和磷矿物抑制剂，浮选过程中会产生大量的Ca2+、Mg2+离子，这些离子会随着精矿、尾矿的回水循环利用过程逐步富集，最终导致管道结垢堵塞，进入浮选也需要消耗一定量的浮选捕收剂，增加浮选成本。在磷化工中，需要用煤燃烧的热量对产品进行烘干，而在磷酸钙盐饲料生产中CaCO3与磷酸反应得到相应的肥料，在这两个过程中均会产生大量的含CO2尾气，煤燃烧后尾气还含有S、N等气体，磷酸钙盐反应时还含有少量含F气体，因尾气成分复杂且含量高低不一，因此大部分工厂都是对尾气中有毒成分进行处理，对于CO2采取直接排空措施，但是大量的CO2排放会直接加剧温室效果，不符合低碳环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷化工副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，解决现有回水中Ca2+、Mg2+离子富集导致管道结垢堵塞、含CO2尾气直接排空导致温室效应加剧的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种磷化工副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于包括如下步骤：
S1.将CO2尾气从底部引入气体处理室，气体处理室顶部喷淋浓度为1％的碱性溶液，碱性溶液对CO2尾气逆流洗涤和降温；
S2.经步骤S1处理的CO2尾气从底部进入气体收集室内，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水对CO2尾气进行逆流洗涤和降温，得到温度50～70℃混合气体；
S3.将经步骤S2中的CO2尾气经抽风机引入碱液槽内，碱液自流入反浮选回水收集池内；
S4.回水收集池内回水经固液分离后，上层清夜返回到磷矿反浮选作业循环利用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
更进一步的技术方案是所述碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠或石灰水溶液。
更进一步的技术方案是所述CO2尾气为用于磷化产品烘干的燃煤燃烧后的尾气。
更进一步的技术方案是所述CO2尾气为磷酸钙盐饲料生产中CaCO3与磷酸反应后的尾气。
更进一步的技术方案是所述碱液槽中溶液为10％的氢氧化钠或碳酸钠溶液。
反应机理：
用于磷化产品烘干的燃煤燃烧后的尾气(尾气中一般CO2含量大于30％、温度高于100℃、含有杂质主要为灰份、CO、NO、NO2和SO2等)、磷酸钙盐饲料生产中CaCO3与磷酸反应后的尾气(尾气中一般CO2含量大于30％、温度高于100℃、含有杂质主要为灰份、P、F和SO2等气体)经过1％的碱性溶液(氢氧化钠、碳酸钠或石灰水溶液)逆流洗涤，洗涤过程中去除的物质有灰份、硫化物、含磷含氟等物质，经处理后的尾气温度在80℃左右；尾气再次经自来水逆流洗涤(自来水除了降温后还可以稀释中和碱性或酸性气体，防止腐蚀输气设备)，尾气温度被降低到50～70℃以下。此时的尾气可以通过抽风机引入碱液槽内被吸收，碱液槽中溶液为10％的氢氧化钠、碳酸钠溶液，碱液自流入反浮选回水收集池内；回水收集池内回水经固液分离后，上层清夜返回到磷矿反浮选作业循环利用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种磷化工中CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，将用于磷化产品烘干的燃煤燃烧后、以及磷酸钙盐饲料生产中CaCO3与磷酸反应后的含CO2尾气经二次洗涤后除杂降温，直接引入碱液槽内吸收，碱液槽自流出来的碱液与回水反应，Ca2+、Mg2+将产生的CO3 2-固定，生产CaCO3和MgCO3产品，降低磷矿反浮选作业的回水中Ca2+、Mg2+浓度，降低回水使用成本，降低反浮选捕收剂用量，降低浮选成本，减少向空气中直接排放碳，促进磷矿浮选和磷化工绿色可持续发展。
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
某磷化工装置为硫酸80万t/年、磷酸30万t/年、DAP60万t/年，需要燃煤3万吨/年，每年产生CO2气体10.8万吨(CO2量约为14万m3/a)。通过将磷化工副产的以CO2气体为主的尾气从底部引入气体处理室中，使用1％的氢氧化钠溶液进行喷淋，碱洗过程中喷淋量/进气量＝1/10～1/4)，经碱液洗涤后的尾气从底部进入气体收集室时，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水洗涤过程中喷淋量/进气量＝1/8～1/6；尾气经一次碱液洗涤一次自来水洗涤，降温至50～70℃；将含CO2气体为主的混合气体通过抽风机引入10％的氢氧化钠溶液的碱液槽中，气体入口浸入碱液下，保持碱液流入与流出一致。流出的碱液自流进入200万t磷矿浮选厂反浮选回水收集池中，反浮选作业回水量约11000m3/年，将pH由5中和到7.5，回水经固液分离，上层清液返回到磷矿反浮选作业循环使用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
对P2O5含量为22％、MgO含量为5.6％的胶磷矿，直接利用回水获得的精矿指标P2O5含量为29.1％、MgO含量为0.92％，尾矿P2O5含量为6.56％；利用磷化工副产CO2气体处理后的回水获得的精矿指标P2O5含量为29.1％、MgO含量为0.90％，尾矿P2O5含量为6.50％。反浮选捕收剂用量由1.2kg/t降低至1.0％。
实施例2
某磷化工装置为硫酸80万t/年、磷酸30万t/年、MDCP50万t/年，需要燃煤3万吨/年，每年产生CO2气体10.8万吨(CO2量约为14万m3/a)；MDCP利用碳酸钙产生CO2气体10万t/a，共产生CO2气体约21万t/a。
通过将磷化工副产的以CO2气体为主的尾气从底部引入气体处理室中，使用1％的氢氧化钠溶液进行喷淋，碱洗过程中喷淋量/进气量＝1/6～1/2，经碱液洗涤后的尾气从底部进入气体收集室时，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水洗涤过程中喷淋量/进气量＝1/4～1/2。尾气经一次碱液洗涤一次自来水洗涤，降温至50～70℃；将含CO2气体为主的混合气体通过抽风机引入10％的氢氧化钠溶液的碱液槽中，气体入口浸入碱液下，保持碱液流入与流出一致。流出的碱液自流进入450万t磷矿浮选厂反浮选回水收集池中，反浮选作业回水量约26000m3/年，将pH由5中和到7.5，回水经固液分离，上层清液返回到磷矿反浮选作业循环使用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
对P2O5含量为23％、MgO含量为5.4％的胶磷矿，直接利用回水获得的精矿指标P2O5含量为30.3％、MgO含量为0.82％，尾矿P2O5含量为6.65％；利用磷化工副产CO2气体处理后的回水获得的精矿指标P2O5含量为30.4％、MgO含量为0.80％，尾矿P2O5含量为6.60％。反浮选捕收剂用量由1.1kg/t降低至0.9％。
实施例3
某磷化工装置为硫酸30万t/年、磷酸10万t/年、DAP20万t/年，需要燃煤1万吨/年，每年产生CO2气体3.6万吨(CO2量约为3.89万m3/a)。
通过将磷化工副产的以CO2气体为主的尾气从底部引入气体处理室中，使用1％的碳酸钠溶液进行喷淋，碱洗过程中喷淋量/进气量＝1/8～1/6，经碱液洗涤后的尾气从底部进入气体收集室时，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水洗涤过程中喷淋量/进气量＝1/10～1/8。尾气经一次碱液洗涤一次自来水洗涤，降温至50～70℃；将含CO2气体为主的混合气体通过抽风机引入10％的碳酸钠溶液的碱液槽中，气体入口浸入碱液下，保持碱液流入与流出一致。流出的碱液自流进入60万t磷矿浮选厂反浮选回水收集池中，反浮选作业回水量约400m3/年，将pH由5中和到7，回水经固液分离，上层清液返回到磷矿反浮选作业循环使用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
对P2O5含量为24％、MgO含量为5％的胶磷矿，直接利用回水获得的精矿指标P2O5含量为30％、MgO含量为1.0％，尾矿P2O5含量为6.2％；利用磷化工副产CO2气体处理后的回水获得的精矿指标P2O5含量为30.2％、MgO含量为1.0％，尾矿P2O5含量为6.15％。反浮选捕收剂用量由0.8kg/t降低至0.65％。
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 (5)

1.一种磷化工副产CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于包括如下步骤：
S1.将CO2尾气从底部引入气体处理室，气体处理室顶部喷淋浓度为1％的碱性溶液，碱性溶液对CO2尾气逆流洗涤和降温；
S2.经步骤S1处理的CO2尾气从底部进入气体收集室内，气体收集室顶部喷淋自来水，自来水对CO2尾气进行逆流洗涤和降温，得到的混合气体温度在50～70℃；
S3.将经步骤S2中的CO2尾气经抽风机引入碱液槽内，碱液自流入反浮选回水收集池内；
S4.回水收集池内回水经固液分离后，上层清夜返回到磷矿反浮选作业循环利用，底部固体CaCO3和MgCO3回收后出售。
2.根据权利要求1所述的一种磷化工中CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠或石灰水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种磷化工中CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于：所述CO2尾气为用于磷化产品烘干的燃煤燃烧后的尾气。
4.根据权利要求1所述的一种磷化工中CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于：所述CO2尾气为磷酸钙盐饲料生产中CaCO3与磷酸反应后的尾气。
5.根据权利要求1所述的一种磷化工中CO2尾气用于磷矿反浮选的耦合技术，其特征在于：所述碱液槽中溶液为10％的氢氧化钠或碳酸钠溶液。
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