CN218025462U - 一种磷石膏净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磷石膏净化系统,涉及磷石膏处理技术领域，包括用于对磷石膏水洗的制浆槽，制浆槽出口端依次串联有多个旋流器，多个旋流器底流口均对接有过滤机，且位于末端的旋流器溢流口还连接有澄清桶，澄清桶上部与制浆槽之间连接有回流管道一，澄清桶底部还连接有压滤机。本实用新型通过对磷石膏进行净化处理，能够得到不同杂质含量的磷石膏，其中高纯度的磷石膏可以用于生产高价值产品，例如硫酸，较低纯度的磷石膏则可以用于生产建材，从而大大提高了磷石膏的利用率，可产生较高的经济价值。

Description

一种磷石膏净化系统

技术领域

本实用新型涉及磷石膏处理技术领域，具体而言，涉及一种磷石膏净化系统。

背景技术

我国是石膏资源大国，在自然界中就己经具备很高的天然石膏储量，其己探明的矿藏资源多达600亿吨，位列全球首位，大约有95％的磷矿石用于磷酸浸提生产工业磷酸，按照每吨磷矿石原料可以产生约5吨的磷石膏，在2015年和2016年全球就产生了约11亿吨和12亿吨的磷石膏，并且这个产量会随着全球磷矿石产量的提高而提高。

磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业废渣，其主要成分除了硫酸钙晶体之外，还包含了大量氟硅酸盐、二氧化硅、铝盐、钾盐、钠盐、无机磷化物和有机化合物等。由于磷石膏成分复杂，其酸碱度保持在1-3，导致其直接用作工业原料较难。我国2017年磷石膏产量为0.75亿吨，而综合利用率不足40％，国内外绝大多数企业最终处置磷石膏废渣的方法都是将其进行土地堆存，此种方式会形成以含磷酸为主的强酸性废水，并携带其他离解出来的各种有害成份渗透到地下，导致土壤、地表水及浅层地下水的淋溶污染，从而影响土壤环境和水环境。因此，磷石膏的利用问题是政府、企业的一大长期负担。

同时，因磷石膏中会含氟、磷、硅等物质，而氟、磷等杂质根据其在水中的溶解性，可以分为可溶性和不可溶性。石膏产品中的可溶性磷不但会减缓其凝结过程，延长凝结时间，还会降低石膏产品的强度。可溶性氟在磷化工制磷酸时，以氟化钠的形式残留在磷石膏中，氟化钠中的氟离子的亲电子能力较强，与二水硫酸钙之间会形成较强的范德华力，从而削弱了磷石膏分子之间的作用力，降低了磷石膏的强度，导致磷石膏易碎，从而导致磷石膏水化产物抗压强度降低。

难溶的氟、硅、磷等杂质主要以氟化钙、硅酸盐、磷酸盐等形式存在，含量也较高，一般能达到10％。这些惰性盐类难溶于水，也难溶于酸碱，它们存在于磷石膏中，降低了磷石膏中二水硫酸钙的品位，影响磷石膏的白度，但对磷石膏产品理化性质，不会产生较大的影响。在磷石膏综合利用过程中，如何以较低的经济成本除去这些杂质，是众多学者现在正面临的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磷石膏净化系统，通过对磷石膏进行净化处理，能够得到不同杂质含量的磷石膏，其中高纯度的磷石膏可以用于生产高价值产品，例如硫酸，较低纯度的磷石膏则可以用于生产建材，从而大大提高了磷石膏的利用率，可产生较高的经济价值。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种磷石膏净化系统，包括用于对磷石膏水洗的制浆槽，制浆槽出口端依次串联有多个旋流器，多个旋流器底流口均对接有过滤机，且位于末端的旋流器溢流口还连接有澄清桶，澄清桶上部与制浆槽之间连接有回流管道一，澄清桶底部还连接有压滤机。

进一步的，所述旋流器为两个，第一个旋流器的直径为150mm～300mm，第二个旋流器的直径为直径为50mm～150mm。

进一步的，所述压滤机出液口与制浆槽之间还连接有回流管道二。

进一步的，所述回流管道一出口端、回流管道二出口端共同并联连接。

进一步的，所述制浆槽内还设有搅拌器。

进一步的，所述制浆槽顶部设有用于投放磷石膏的进料口和用于送水的进水管。

进一步的，所述澄清桶底部呈漏斗状。

进一步的，所述过滤机、压滤机均为带式过滤机、板框压滤机、加压过滤机、转盘过滤机或陶瓷过滤机中的一种。

本实用新型的有益效果是,

在本实用新型中，通过将磷石膏送入到制浆槽内水洗，通过水洗后分多个旋流器分级分离，从而对磷石膏中的不溶杂质、泥土去除；同时，由于磷石膏中不溶物杂质粒度与硫酸钙粒度差异较大，通过多个旋流器串联，从而能够得到不同杂质含量的磷石膏，其中高纯度的磷石膏可以用于生产高价值产品，例如硫酸，而较低纯度的磷石膏可以用于生产建材，可大大提高石膏的利用率，同时产生较高的经济价值。

附图说明

图1是本实用新型提供的的磷石膏净化系统的系统示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1、制浆槽，2、搅拌机，3、旋流器，4、过滤机，5、澄清桶，6、压滤机，7、回流管道一，8、回流管道二。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种磷石膏净化系统，包括制浆槽1，将磷石膏和水加入到制浆槽1内用于制备磷石膏浆液，制浆槽1出口端依次穿连接有多旋流器3，具体的，制浆槽1出口端与第一个旋流器3进口端连接，而相邻两个旋流器3之间的连接为前一旋流器3溢流口与后一旋流器3进口端连接，而最后一个旋流器3溢流口还连接有澄清桶5，使通过多个旋流器3分级分离后的浆液送入到澄清桶5内进行沉淀，沉淀过程中产生的沉淀物则直接送入到压滤机6内进行压滤；所述澄清桶5上部与制浆槽1之间还连接有回流管道一7，使澄清桶5内沉淀产生的澄清液则可通过回流管道一7回流至制浆槽1内，使该澄清液可继续用于对磷石膏水洗，减少磷石膏水洗的用水量。

多个旋流器3出口端均设置有过滤机4，使多个旋流器3分离出的产物在排出后可直接进入到过滤机4上进行过滤，并通过过滤机4过滤后得到不同纯度的产物。

本系统在作业时，将湿法磷酸生产过程中产生的磷石膏或其他生产过程中产生的磷石膏送入到制浆槽1内，并向制浆槽1内加入水，水对磷石膏进行水洗得到磷石膏浆料，水洗得到的磷石膏浆料送入到第一个旋流器3内，磷石膏浆料在旋流器3内进行旋流分离，旋流分离出的产物则送入到过滤机4中过滤得到产品，旋流过程中产生的溢流液则进入到下一个旋流器3内，依次重复，最后一个旋流器3溢流出的溢流液则直接送入到澄清桶5内，该溢流液在澄清桶5内沉淀，沉淀过程中的沉淀物送入到压滤机6中进行压滤得到产品，澄清桶5上部的澄清液则通过回流管道一7回流至制浆槽1内用于下一次对磷石膏水洗。

作为本实施方式的更进一步改进，所述旋流器3为两个，第一个旋流器3的直径为150mm～300mm，使通过第一个旋流器3分离出的产物在通过过滤机4过滤后得到的产品纯度为40％～50％，而第二个旋流器3的直径为直径为50mm～150mm，使通过第二个旋流器3分离出的产物在通过过滤机4过滤后得到的产品纯度为85％～95％。此处需要说明的是，第一个旋流器3即为直接与制浆槽1出口端连接的旋流器3，当然，在本实用新型中给出了旋流器3为两个的技术手段，但并非指旋流器3只能为两个，而旋流器3的具体数量可根据需得到不同纯度产品的数量进行选择，例如，需要得到4中不同纯度产品时，旋流器3则可采用3个。

作为本实施方式的更进一步改进，所述压滤机6出液口与制浆槽1之间还连接有回流管道二8，使压滤机6在对澄清桶5排出的沉淀物进行压滤时，压滤产生的滤液则可通过回流管道二8送入到制浆槽1内，使其用于下一次对磷石膏水洗，不仅能降低磷石膏水洗时的用水量，且有效避免滤液随意排放对环境造成污染；当然，在本实用新型中，为了避免过滤机4在对旋流器3分离出的产物进行过滤时产生的滤液随意排放，还可在过滤机4下方设置收集装置，例如，滤液收集盘等，并将收集装置与制浆槽1连接，使过滤机4过滤过程中产生的滤液也能回流至制浆槽1内用于下一次对磷石膏水洗。

作为本实施方式的更进一步改进，所述回流管道一7出口端、回流管道二8出口端共同并联连接，使制浆槽1上只连接有一个管路，不仅使回流管道一7、回流管道二8与制浆槽1的连接更加方便，且使制浆槽1上的管路系统更加简单。

作为本实施方式的更进一步改进，所述制浆槽1内还设有搅拌器2，搅拌器2包括延伸至制浆槽1内的搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌桨，为了便于对搅拌轴的安装，制浆槽1上还可安装支架，使搅拌轴上端转动安装在支架上，并在支架上安装驱动搅拌轴转动的驱动电机，使磷石膏和水在加入到制浆槽1后可通过搅拌器2对磷石膏和水进行搅拌混合，使水洗效率大大提高。

作为本实施方式的更进一步改进，所述制浆槽1顶部设有用于投放磷石膏的进料口和用于送水的进水管，当制浆槽1为敞开状时，也可无需单独设置进料口；同时，为了使制浆槽1上的管路系统更加简单，进水管出口端也可直接并联在回流管道一7和回流管道二8的并联端上，并在进水管上安装一个开关阀控制其打开与关闭即可。

作为本实施方式的更进一步改进，所述澄清桶5底部呈漏斗状，使澄清桶5内的沉淀物在排出时能通过自重沿澄清桶5桶底全部排出，使澄清桶5内的沉淀物可彻底排出。

作为本实施方式的更进一步改进，所述过滤机4、压滤机6均为带式过滤机、板框压滤机、加压过滤机、转盘过滤机或陶瓷过滤机中的一种，在保证产物的过滤或压滤效果的情况下，过滤机4和压滤机6可随意选择。

本系统在作业时，将湿法磷酸生产过程中产生的磷石膏或其他生产过程中产生的磷石膏送入到制浆槽1内，并向制浆槽1内加入水，启动搅拌器，水对磷石膏进行水洗得到磷石膏浆料，水洗得到的磷石膏浆料送入到第一个旋流器3内，磷石膏浆料在旋流器3内进行旋流分离，旋流分离出的产物则送入到带式过滤机中过滤得到纯度为40％～50％的产品，而旋流过程中产生的溢流液则进入到第二个旋流器3内，初步分离后的磷石膏浆料在第二个旋流器3内进行旋流分离，旋流分离出的产物则送入到带式过滤机中过滤得到纯度为85％～95％的产品，而第二个旋流器3溢流出的溢流液则直接送入到澄清桶5内，该溢流液在澄清桶5内沉淀，沉淀过程中的沉淀物送入到板框式压滤机中进行压滤得到纯度为40％～60％的产品，澄清桶5上部的澄清液则通过回流管道一7、板框式压滤机压滤过程中产生的滤液通过回流管道二8回流至制浆槽1内用于下一次对磷石膏水洗。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磷石膏净化系统，其特征在于，包括用于对磷石膏水洗的制浆槽(1)，制浆槽(1)出口端依次串联有多个旋流器(3)，多个旋流器(3)底流口均对接有过滤机(4)，且位于末端的旋流器(3)溢流口还连接有澄清桶(5)，澄清桶(5)上部与制浆槽(1)之间连接有回流管道一(7)，澄清桶(5)底部还连接有压滤机(6)。

2.根据权利要求1所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述旋流器(3)为两个，第一个旋流器(3)的直径为150mm～300mm，第二个旋流器(3)的直径为直径为50mm～150mm。

3.根据权利要求1或2所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述压滤机(6)出液口与制浆槽(1)之间还连接有回流管道二(8)。

4.根据权利要求3所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述回流管道一(7)出口端、回流管道二(8)出口端共同并联连接。

5.根据权利要求1或2所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述制浆槽(1)内还设有搅拌器(2)。

6.根据权利要求1或2所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述制浆槽(1)顶部设有用于投放磷石膏的进料口和用于送水的进水管。

7.根据权利要求1或2所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述澄清桶(5)底部呈漏斗状。

8.根据权利要求1或2所述的磷石膏净化系统，其特征在于，所述过滤机(4)、压滤机(6)均为带式过滤机、板框压滤机、加压过滤机、转盘过滤机或陶瓷过滤机中的一种。

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