CN214599766U - 一种磷石膏无害化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磷石膏无害化处理系统，包括搅拌槽、用于向搅拌槽供料的进料斗、用于向搅拌槽提供工艺水的工艺水储罐以及与搅拌槽连接的浮选槽，浮选槽内设置有搅拌器，浮选槽上方设置有刮板机；浮选槽左端连接有污水管道，浮选槽底部连接有底流阀，底流阀通过料浆泵连接有闸板阀门，闸板阀门与一过滤机连接；其中，浮选槽内设置有多个隔板，隔板将浮选槽分成若干浮选区域，隔板上设置有流道，相邻浮选区域通过所述流道连通，每一个浮选区域内均设置有若干搅拌器。本实用新型能够将磷石膏中的水溶磷、水溶氟、有机质等成分进行去除，能够有效的降低磷石膏的杂质含量。

Description

一种磷石膏无害化处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种磷石膏处理技术领域，具体涉及一种磷石膏无害化处理系统。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为二水硫酸钙。在磷酸生产过程中，部分磷矿石未分解、磷石膏洗涤过滤过程不完全以及生产过程中添加剂是磷石膏中含有磷、氟等多种杂质的原因，正是这些杂质影响了磷石膏的性能，使其不能直接应用于石膏建材的生产，制约了磷石膏的使用。

目前国内对磷石膏的应用进行了大量的研究，也取得了一定的成果，磷石膏在建材、农业、化工等行业都得到了再利用，但由于磷石膏中二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）含量低，杂质含量高，导致磷石膏不能有效利用。磷石膏的堆放不仅占用大量土地、污染环境，而且给磷肥生产企业造成很大负担。

磷石膏杂质分两大类：不溶性杂质：如石英、未分解的磷灰石、不溶性P₂O₅、共晶P₂O₅、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐；可溶性杂质：如水溶性P₂O₅，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。

磷石膏在世界范围内生产，据估计，全球每年将生产2亿多吨，其中6000多万吨在中国生产。磷石膏主要由CaSO₄·2H₂O和SiO₂组成，同时含有较高的一些杂质，如H₃PO₄、Ca(H₂PO₄)·2H₂O、CaHPO₄·2H₂O、Ca₃(PO₄)₂，氟化物(NaF、Na₂SiF₆、Na₃AlF₆、Na₃FeF₆和CaF₂)、微量金属、有机物以及放射性元素。如今，世界上只有15％的磷石膏产品作为建筑材料、农业肥料或土壤改良利用。事实上，85％的磷石膏未进行处理，磷石膏的pH值在2～4之间，其中含有可溶性金属离子，如Ca²⁺、Mg²⁺、PO4^3-、F^-、Zn²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、As²⁺。磷石膏直接排放将会造成严重的环境污染。

如何处理磷石膏是我们亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磷石膏无害化处理系统，该系统能够实现对磷石膏的无害化处理，能够将磷石膏中的水溶磷、水溶氟、有机质等成分进行去除，使其达到α石膏或者β石膏生产所需原料标准。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种磷石膏无害化处理系统，包括搅拌槽、用于向搅拌槽供料的进料斗、用于向搅拌槽提供工艺水的工艺水储罐以及与搅拌槽连接的浮选槽，浮选槽内设置有搅拌器，浮选槽上方设置有刮板机；浮选槽左端连接有污水管道，浮选槽底部连接有底流阀，底流阀通过料浆泵连接有闸板阀门，闸板阀门与一过滤机连接；

其中，浮选槽内设置有多个隔板，隔板将浮选槽分成若干浮选区域，隔板上设置有流道，相邻浮选区域通过所述流道连通，每一个浮选区域内均设置有若干搅拌器，同一个浮选区域中的搅拌器搅拌方向及搅拌转速相同或者不同。

进一步优化，在实际的使用中，同一个浮选区域中有至少一个所述搅拌器，所述搅拌器的数量可以实际的需要进行设置。

进一步限定，同一个浮选区域中安装有三个所述搅拌器，三个搅拌器至浮选区域底部的距离相等。

其中，进料斗出料口设置有皮带输送装置，进料斗中的物料从进料斗出料口排出后通过皮带输送装置输送至搅拌槽中。

其中，工艺水储罐用于存储用于调节搅拌槽中浆料PH值的工艺水。

进一步优化，浮选槽内设置有吹气组件，吹气组件包括止回阀、气泵和布置在浮选槽底部的管道，管道上设置有出气孔，所述止回阀安装在管道上，止回阀与气泵连接。

其中，浮选槽内壁上安装有液位检测装置，液位检测装置通过一控制器与气泵及搅拌器连接。

其中，液位检测装置为设置在浮选槽内的水位传感器或者浮球液位开关。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种磷石膏无害化处理系统，在实际的生产中通过上述系统及方法能够对磷石膏进行无害化处理；能够将磷石膏中的水溶磷、水溶氟、有机质等成分进行去除，能够有效的降低磷石膏的杂质，使得磷石膏达到α石膏或者β石膏生产所需原料标准；能够实现磷石膏的再利用，降低其对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型磷石膏无害化处理系统的整体原理图。

附图标记：1-进料斗，2-工艺水储罐，3-搅拌槽，4-刮板机，5-搅拌器，6-浮选槽，7-底流阀，8-料浆泵，9-闸板阀门，10-过滤机，11-堆料场，12-污水管道，13-隔板，14-流道，15-浮选区域。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1所述，本实施例公开了一种磷石膏无害化处理系统，包括搅拌槽3、用于向搅拌槽3供料的进料斗1、用于向搅拌槽3提供工艺水的工艺水储罐2以及与搅拌槽3连接的浮选槽6，浮选槽6内设置有搅拌器5，浮选槽6上方设置有刮板机4；浮选槽6左端连接有污水管道12，浮选槽6底部连接有底流阀7，底流阀7通过料浆泵8连接有闸板阀门9，闸板阀门9与一过滤机10连接；

其中，浮选槽6内设置有多个隔板13，隔板13将浮选槽6分成若干浮选区域15，隔板13上设置有流道14，相邻浮选区域15通过所述流道14连通，每一个浮选区域15内均设置有若干搅拌器5，同一个浮选区域15中的搅拌器5搅拌方向及搅拌转速相同或者不同。

这样，在实际的使用中，通过搅拌槽3来将磷石膏及工艺水进行充分的搅拌后形成浆料，然后通过溢流的方式进入浮选槽6，此时，浆料将会在浮选槽6中流动，并在若干搅拌器5的作用下对浆料进行再次搅拌，使得磷石膏中的杂质能够充分的溶解，在搅拌的过程中，浮选槽6的表层将会形成与有机质泡沫，此时即可启动刮板机4，刮板机4将表层的泡沫刮除并从污水管道12处排至磷石膏堆场处进行收集；待浮选槽6中的磷石膏浮选结束后，将底流阀7和闸板阀门9及料浆泵8打开，此时，浮选槽6内的底料将会进入过滤机10中进行过滤，实现干湿分离的目的，如此即可实现对磷石膏的处理；通过浮选的步骤能够较少磷石膏中的杂质含量，提高磷石膏的质量。

在本实施例中，由于浮选槽6内设置有多个隔板13，隔板13将浮选槽6分成若干浮选区域15，隔板13上设置有流道14，相邻浮选区域15通过所述流道14连通，每一个浮选区域15内均设置有若干搅拌器5；这样，能够减小浮选槽6中浆料的流动范围，在搅拌的时候能够使得浆料搅拌更加充分；隔板13有两个，浮选槽6从右至左一次为第一浮选区域、第二浮选区域和第三浮选区域，这样，浆料经过搅拌槽3中的搅拌装置搅拌后进入第一浮选区域内，在第一浮选区域内进行第二次搅拌，隔板13能够对浆料起到阻挡的作用，使得浆料能够得到搅拌器5充分的搅拌；由于浆料持续的进入，第一浮选区域内的浆料在经过充分搅拌后经过流道14进入第二浮选区域中进行第三次搅拌；这样，浆料通过溢流的方式从前一个浮选区域进入后一个浮选区域，能够对浆料进行充分的搅拌，使得可溶性杂质能够更好的溶解，也便于有机质泡沫的形成。

进一步优化，同一个浮选区域15中的搅拌器5搅拌方向及搅拌转速相同，这样能够使得浮选区域15内的浆料得到充分的搅拌。

作为一种选择，同一个浮选区域15中的搅拌器5搅拌方向及搅拌转速不同，这样，使得同一个浮选区域15内的搅拌器5实现差速搅拌的目的，使得浮选区域15中的浆料无序流动，能够进一步提高其搅拌的效果，便于有机质泡沫的形成。

进一步优化，同一个浮选区域15中安装有三个所述搅拌器5，三个搅拌器5至浮选区域15底部的距离相等。

作为一种选择，同一个浮选区域15中的三个所述搅拌器5至浮选区域15底部的距离不等，这样设置也能够提高其搅拌效果，避免出现局部搅拌，靠近底部位置浆料出现沉积现象。

进一步优化，进料斗1出料口设置有皮带输送装置，进料斗1中的物料从进料斗1出料口排出后通过皮带输送装置输送至搅拌槽3中。

其中，工艺水储罐2用于存储用于调节搅拌槽3中浆料PH值的工艺水。

进一步优化，浮选槽6内设置有吹气组件，吹气组件包括止回阀、气泵和布置在浮选槽6底部的管道，管道上设置有出气孔，所述止回阀安装在管道上，止回阀与气泵连接。

这样，在实际的使用中能够通过鼓入的气体对浆料进行搅拌，不仅能够提高其搅拌效果，同时，通过鼓入的空气也便于有机泡沫的快速形成，能够提高浮选效率。

进一步优化，浮选槽6内壁上安装有液位检测装置，液位检测装置通过一控制器与气泵及搅拌器5连接；这样在实际的使用中能够实现自动化浮选的目的，减少人工的操作，提高浮选过程的自动化程度。

其中，液位检测装置为设置在浮选槽6内的水位传感器或者浮球液位开关。

其中，在本实施例中，所述过滤机15为离心脱水机；这样在实际的使用中能够有效的提高脱水效果。

进一步，在本实施例中，还公开了一种磷石膏无害化处理方法，包括使用所述磷石膏无害化处理系统系统；

其具体步骤如下：

步骤1：选材，从磷石膏堆场选取堆存时间为一月的磷石膏，将磷石膏送至选矿浮选槽6空地堆放，无遮盖部分需用塑料布进行遮盖，以免造成环保事故；

其中，需要说明的时，堆放一月后的磷石膏的含水量较低，一般选择含水量低于20% 的磷石膏渣。

步骤2：将磷石膏送至搅拌槽3中进行搅拌后形成浆料；

步骤3：在浮选槽6内加入工艺水，搅拌器5的桨叶完全淹没后启动搅拌电机，控制浆料浓度不高于25%；搅拌后溢流至浮选槽6中；

待浮选槽6内浆料达到预设液位后启动气泵及止回阀，将浆料内的有机质通过搅拌、吹气鼓泡，启动刮板机4将浮选槽6表层的有机质泡沫刮去，浮选槽6表层基本无有机质泡沫后，关闭启动的气泵及止回阀；

步骤4：浮选完成后，关闭刮板机4，打开浮选槽6底部底流阀7，将浮选后的磷石膏浆料通过底部底流阀7及料浆泵8输送至SiO₂中转槽内暂存；

步骤5：浆料从SiO₂中转槽通过给料泵进入过滤机10中进行脱水；排出的污水排至再浆厂房；压滤后的磷石膏卸至堆料场11，再经人工转运至堆料场11，进行自然脱水；

步骤6：成品检测。

卸料至堆料场11的磷石膏需进行取样分析，取样点不低于5个，混合后进行指标分析；对产品水分及PH值进行分析，分析取样频率为次/24h；跟踪厂家试生产情况，得到石膏建材生产原料的产品分析。

其中，在实际的使用中，在搅拌槽3中搅拌的时候需进行PH的调节，根据产品PH需求调节工艺水的比例，或者添加石灰石进行中和；在搅拌的过程中将浆料PH值控制在5-6。

际的生产中通过上述系统就方法能够对磷石膏进行无害化处理；能够将磷石膏中的水溶磷、水溶氟、有机质等成分进行去除，能够有效的降低磷石膏的杂质，使得磷石膏达到α石膏或者β石膏生产所需原料标准；能够实现磷石膏的再利用，降低其对环境的污染；更重要的是，浮选出的有机杂质（有机碳）经过晾晒脱水后能够作为燃料或者其他用途。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：包括搅拌槽、用于向搅拌槽供料的进料斗、用于向搅拌槽提供工艺水的工艺水储罐以及与搅拌槽连接的浮选槽，浮选槽内设置有搅拌器，浮选槽上方设置有刮板机；浮选槽左端连接有污水管道，浮选槽底部连接有底流阀，底流阀通过料浆泵连接有闸板阀门，闸板阀门与一过滤机连接；其中，浮选槽内设置有多个隔板，隔板将浮选槽分成若干浮选区域，隔板上设置有流道，相邻浮选区域通过所述流道连通，每一个浮选区域内均设置有若干搅拌器。

2.根据权利要求1所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：同一个浮选区域中安装有三个所述搅拌器，三个搅拌器至浮选区域底部的距离相等。

3.根据权利要求1所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：进料斗出料口设置有皮带输送装置，进料斗中的物料从进料斗出料口排出后通过皮带输送装置输送至搅拌槽中。

4.根据权利要求1所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：工艺水储罐用于存储用于调节搅拌槽中浆料PH值的工艺水。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：浮选槽内设置有吹气组件，吹气组件包括止回阀、气泵和布置在浮选槽底部的管道，管道上设置有出气孔，所述止回阀安装在管道上，止回阀与气泵连接。

6.根据权利要求5 所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：浮选槽内壁上安装有液位检测装置，液位检测装置通过一控制器与气泵及搅拌器连接。

7.根据权利要求6所述的一种磷石膏无害化处理系统，其特征在于：液位检测装置为设置在浮选槽内的水位传感器或者浮球液位开关。

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