CN117049585A - 一种磷石膏无害化离子互换剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磷石膏无害化离子互换剂技术领域,具体是指一种磷石膏无害化离子互换剂及其制备方法。原料的重量配比为:氯化钙6份、氯化铝2份、磷酸盐5份、偶联剂2份、自制絮凝剂25份、硫酸铜2份、硅酸钾30份、改性硅藻土4份、碳酸钠7份和去离子水120份。本发明的有益效果是:所制备的磷石膏无害化离子互换剂制备工艺简单、技术性能优良,可广泛用于土地治理复垦、生态修复回填及矿坑回填等领域。技术过关,投资小,见效快,性能优良,为这一世界性难题的解决提供了一种新的选择,而且应用范围广,消耗量大,可为化工企业真正做到排忧解难。
Description
技术领域
本发明涉及磷石膏无害化离子互换剂技术领域,具体是指一种磷石膏无害化离子互换剂及其制备方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸工业生产磷肥产生的固体废弃物,其组成部分主要是二水硫酸钙,其中还含有未完全分解的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质和部分重金属等有害化学杂质。国家经过几十年的快速发展,加之磷石膏的综合利用是一个世界性难题,利用率非常低,因此长期地堆积,造成了大量的土地资源浪费,而且对环境、水质等造成了严重污染,目前处置利用磷石膏大多要通过煅烧、浮选等方式,不仅用途不广、用量少,而且处置成本特别巨大。
发明内容
本发明提供了一种磷石膏无害化离子互换剂及其制备方法,以提高磷石膏的综合利用率,提供一种新型的磷石膏无害化离子互换剂,以解决目前国内市场对处置磷石膏技术不过关、成本高、投资大、效果差等问题。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种磷石膏无害化离子互换剂及其制备方法,其特征在于,由以下重量配比的原料混合而成:氯化钙5~10份、氯化铝1~6份、磷酸盐2~13份、偶联剂1~8份、自制絮凝剂3~38份、硫酸铜1~8份、硅酸钾12~60份、改性硅藻土1~14份、碳酸钠1~22份和去离子水30~400份。
作为改进,原料的重量配比为:氯化钙3~7份、氯化铝1~3份、磷酸盐4~8份、偶联剂2~4份、自制絮凝剂10~30份、硫酸铜1~3份、硅酸钾20~40份、改性硅藻土2~6份、碳酸钠5~9份和去离子水80~240份。
作为改进,原料的重量配比为:氯化钙6份、氯化铝2份、磷酸盐5份、偶联剂2份、自制絮凝剂25份、硫酸铜2份、硅酸钾30份、改性硅藻土4份、碳酸钠7份和去离子水120份。
作为改进,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备自制絮凝剂:将聚磷氯化铁、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、活性氧化铝、次氯酸钠、硝酸锌、去离子水,搅拌直至完全溶解,既得自制絮凝剂;
(2)制备磷石膏无害化离子互换剂:
(2.1)在反应釜中加入80~240份去离子水,加压加热温度控制在180°左右,投入2~6份改性硅藻土,快速搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.2)待反应釜中水温降至120°左右时,投入硫酸铜1~3份、氯化铝1~3份,启动搅拌装置,均匀搅拌15分钟,转速控制在2000转/min;
(2.3)当反应釜中水温降至80°左右时,投入磷酸盐4~8份、氯化钙3~7份,继续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.4)待反应釜中水温降至60°左右时,投入碳酸钠5~9份、连续搅拌5分钟,转速控制在2000转/min;
(2.5)保持反应釜中60°左右水温,投入偶联剂2~4份、连续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.6)待反应釜中水温降至40°左右时,先加入硅酸钾20~40份,搅拌5分钟,转速1500转/min,再投入自制絮凝剂10~30份,继续搅拌10分钟,转速控制在1500转/min;
(2.7)当反应釜中配制的化合物温度冷却至常温时,即得磷石膏无害化离子互换剂。
本发明的有益效果是:所制备的磷石膏无害化离子互换剂制备工艺简单、技术性能优良,可广泛用于土地治理复垦、生态修复回填及矿坑回填等领域。技术过关,投资小,见效快,性能优良,为这一世界性难题的解决提供了一种新的选择,而且应用范围广,消耗量大,可为化工企业真正做到排忧解难。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明,并不是对本发明的限制。
实施例一:
一种磷石膏无害化离子互换剂,原料的重量配比为:氯化钙3~7份、氯化铝1~3份、磷酸盐4~8份、偶联剂2~4份、自制絮凝剂10~30份、硫酸铜1~3份、硅酸钾20~40份、改性硅藻土2~6份、碳酸钠5~9份和去离子水80~240份。
作为改进,原料的重量配比为:氯化钙6份、氯化铝2份、磷酸盐5份、偶联剂2份、自制絮凝剂25份、硫酸铜2份、硅酸钾30份、改性硅藻土4份、碳酸钠7份和去离子水120份。
作为改进,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备自制絮凝剂:将聚磷氯化铁、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、活性氧化铝、次氯酸钠、硝酸锌、去离子水,搅拌直至完全溶解,既得自制絮凝剂;
(2)制备磷石膏无害化离子互换剂:
(2.1)在反应釜中加入80份去离子水,加压加热温度控制在180°左右,投入2份改性硅藻土,快速搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.2)待反应釜中水温降至120°左右时,投入硫酸铜1份、氯化铝1份,启动搅拌装置,均匀搅拌15分钟,转速控制在2000转/min;
(2.3)当反应釜中水温降至80°左右时,投入磷酸盐4份、氯化钙3份,继续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.4)待反应釜中水温降至60°左右时,投入碳酸钠5份、连续搅拌5分钟,转速控制在2000转/min;
(2.5)保持反应釜中60°左右水温,投入偶联剂2份、连续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.6)待反应釜中水温降至40°左右时,先加入硅酸钾20份,搅拌5分钟,转速1500转/min,再投入自制絮凝剂10份,继续搅拌10分钟,转速控制在1500转/min;
(2.7)当反应釜中配制的化合物温度冷却至常温时,即得磷石膏无害化离子互换剂。
实施例二:
一种磷石膏无害化离子互换剂,原料的重量配比为:氯化钙3份、氯化铝4份、磷酸盐8份、偶联剂4份、自制絮凝剂15份、硫酸铜3份、硅酸钾25份、改性硅藻土6份、碳酸钠6份和去离子水200份。
作为改进,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备自制絮凝剂:将聚磷氯化铁、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、活性氧化铝、次氯酸钠、硝酸锌、去离子水,搅拌直至完全溶解,既得自制絮凝剂;
(2)制备磷石膏无害化离子互换剂:
(2.1)在反应釜中加入220份去离子水,加压加热温度控制在180°左右,投入5份改性硅藻土,快速搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.2)待反应釜中水温降至120°左右时,投入硫酸铜3份、氯化铝2份,启动搅拌装置,均匀搅拌15分钟,转速控制在2000转/min;
(2.3)当反应釜中水温降至80°左右时,投入磷酸盐8份、氯化钙5份,继续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.4)待反应釜中水温降至60°左右时,投入碳酸钠8份、连续搅拌5分钟,转速控制在2000转/min;
(2.5)保持反应釜中60°左右水温,投入偶联剂4份、连续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.6)待反应釜中水温降至40°左右时,先加入硅酸钾35份,搅拌5分钟,转速1500转/min,再投入自制絮凝剂25份,继续搅拌10分钟,转速控制在1500转/min;
(2.7)当反应釜中配制的化合物温度冷却至常温时,即得磷石膏无害化离子互换剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种磷石膏无害化离子互换剂,其特征在于,由以下重量配比的原料混合而成:氯化钙5~10份、氯化铝1~6份、磷酸盐2~13份、偶联剂1~8份、自制絮凝剂3~38份、硫酸铜1~8份、硅酸钾12~60份、改性硅藻土1~14份、碳酸钠1~22份和去离子水30~400份。
2.根据权利要求1所述的磷石膏无害化离子互换剂,其特征在于,原料的重量配比为:氯化钙3~7份、氯化铝1~3份、磷酸盐4~8份、偶联剂2~4份、自制絮凝剂10~30份、硫酸铜1~3份、硅酸钾20~40份、改性硅藻土2~6份、碳酸钠5~9份和去离子水80~240份。
3.根据权利要求2所述的磷石膏无害化离子互换剂,其特征在于,原料的重量配比为:氯化钙6份、氯化铝2份、磷酸盐5份、偶联剂2份、自制絮凝剂25份、硫酸铜2份、硅酸钾30份、改性硅藻土4份、碳酸钠7份和去离子水120份。
4.一种制备权利要求1~3任一项所述磷石膏无害化离子互换剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备自制絮凝剂:将聚磷氯化铁、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、活性氧化铝、次氯酸钠、硝酸锌、去离子水,搅拌直至完全溶解,既得自制絮凝剂;
(2)制备磷石膏无害化离子互换剂:
(2.1)在反应釜中加入80~240份去离子水,加压加热温度控制在180°左右,投入2~6份改性硅藻土,快速搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.2)待反应釜中水温降至120°左右时,投入硫酸铜1~3份、氯化铝1~3份,启动搅拌装置,均匀搅拌15分钟,转速控制在2000转/min;
(2.3)当反应釜中水温降至80°左右时,投入磷酸盐4~8份、氯化钙3~7份,继续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.4)待反应釜中水温降至60°左右时,投入碳酸钠5~9份、连续搅拌5分钟,转速控制在2000转/min;
(2.5)保持反应釜中60°左右水温,投入偶联剂2~4份、连续搅拌10分钟,转速控制在2000转/min;
(2.6)待反应釜中水温降至40°左右时,先加入硅酸钾20~40份,搅拌5分钟,转速1500转/min,再投入自制絮凝剂10~30份,继续搅拌10分钟,转速控制在1500转/min;
(2.7)当反应釜中配制的化合物温度冷却至常温时,即得磷石膏无害化离子互换剂。
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