一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，该方法采用加气混凝土生产过程中排放的蒸压凝结水洗涤净化磷石膏，并将洗涤水（洗涤磷石膏后的滤液）再用于加气混凝土的生产，充分利用加气混凝土蒸压凝结水的碱性热水特性，可有效中和磷石膏的酸性、去除可溶性P、F和有机质，同时利用溶解于洗涤水中的磷石膏抑制加气混凝土料浆静停发气过程中石灰的消解，整个工艺将磷石膏净化与加气混凝土生产有机“耦合”，实现无二次废水排放，达到“以废治废”效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法
本专利技术涉及磷石膏净化除杂
，尤其是一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法。
技术介绍
磷石膏是磷化工业生产的主要副产品，每生产1吨磷酸，约产生4-5吨磷石膏。近10年，我国磷石膏排放量就达到7.3吨左右，利用率仅30％左右。磷石膏大量堆积占用土地、污染环境，还存在溃坝安全隐患。在国家绿色低碳高质量发展的背景下，磷石膏的资源化利用迫在眉睫。磷石膏通常含有85％以上的二水石膏(CaSO4·2H2O)，为资源化利用提供了较好的物质基础。磷石膏与天然石膏的主要成分皆是二水硫酸钙，都含有一定杂质。磷石膏中的杂质主要是游离磷酸、磷酸盐、氟化合物、铁、镁、铝、硅和有机物等，其中P和F是磷石膏中主要有害杂质，它们的存在影响了磷石膏的应用性能。磷石膏中可溶性P2O5会明显延缓建筑石膏胶凝材料的凝结时间。可溶性氟也会与石膏发生发应，释放一定的酸性，如用于某些需要碱性环境水化的胶凝材料系统，会对材料的水化环境产生不利影响。有机物还会对半水石膏生成二水硫酸钙的反应有阻碍作用，因而也会明显延缓磷石膏胶凝材料的凝结时间。同时磷石膏中杂质还对磷石膏脱水得到的半水石膏胶凝材料水化硬化体结构产生较大的影响。因此，从磷石膏用于生产建筑石膏的角度来看，杂质的不利影响是非常明显的。目前解决这种影响的方法是对磷石膏进行预处理。磷石膏除杂主要有石灰中和法、酸解法、水洗法、浮选法、球磨法、筛分法、陈化法和煅烧法等。国内外学者对磷石膏的不同预处理方法进行了系统研究。结果表明，在众多的磷石膏除杂净化技术中，水洗被认为是去除可溶性杂质最有效的手段之一。但由于水洗工艺需水量大，且存在二次排放废水问题，难以推广应用。
技术实现思路
鉴于水洗除杂工艺技术的不足，本专利技术的目的是将磷石膏净化除杂与蒸压加气混凝土生产有机“耦合”，采用加气混凝土砌块生产过程中排放的碱性热水净化磷石膏，将洗涤水再用于生产加气混凝土砌块，形成闭环，在降低洗涤需水量的同时，无二次排放废水问题。本专利技术采用以下技术方案：一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，该方法采用加气混凝土蒸压过程排放的碱性凝结热水对磷石膏进行洗涤净化处理，洗涤水再用于生产蒸压加气混凝土。优选地，所述加气混凝土蒸压凝结水是蒸压釜泄压排气时产生的废水，总碱度为360～380mg/L、OH-含量为40～50mg/L。优选地，所述磷石膏为工业湿法制磷酸的副产物，可以是新鲜磷石膏，也可以是陈化后的磷石膏。所述净化磷石膏的方法，具体包括以下步骤：S1：往磷石膏中加入蒸压凝结水，湿法球磨，得到磷石膏料浆；S2：搅拌洗涤，向湿磨后的磷石膏料浆中加入蒸压凝结水，搅拌、过滤、烘干得到净化磷石膏。优选地，所述步骤S1中，磷石膏料浆含水率为35～55％，球磨10～15min。优选地，所述步骤S1中，湿法球磨研磨体为陶瓷球，为和共5种规格，和陶瓷球加入的比例(质量比)为(5-15)：(15-25)：(30-40)：(15-25)：(10-20)，平均球径35～40mm，填充率39～45％。优选地，所述步骤S2中，蒸压凝结水的量为使磷石膏料浆的固液比为1:(1～3)，搅拌的速度为90-120r/min，搅拌的时间为15～20min。优选地，所述步骤S2中，蒸压凝结水温度为45-80℃。优选地，所述步骤S1中，湿法球磨研磨体为陶瓷球，为和共5种规格，和陶瓷球加入的比例(质量比)为10％：20％：35％：20％：15％，平均球径35～40mm，填充率39～45％。优选地，所述步骤S2中，蒸压凝结水的量为使磷石膏料浆的固液比为1:(1～3)，搅拌的速度为100r/min，搅拌的时间为15～20min。优选地，所述步骤S2中，蒸压凝结水温度为50℃。优选地，所述步骤S2过滤得到的滤液再利用，将洗涤水泵送至蒸压加气混凝土制浆车间循环利用。用于加气混凝土硅质材料的湿法研磨和浇筑料浆的制备，整个工艺形成闭环，无二次废水排放。本专利技术具有以下有益效果：1、本申请中洗涤净化磷石膏所用加气混凝土蒸压凝结水为蒸压釜排放的碱性热废水，总碱度为360～380mg/L、OH-含量为40～50mg/L。而磷石膏呈酸性，pH值约2～3。与室温普通水相比，蒸压凝结水固有的碱性特质使得洗涤净化时，酸碱中和效果更好，另一方面由于温度较高，对可溶性P、F和有机质的净化效果也更优。2、本申请中用于洗涤磷石膏的是加气混凝土生产过程中产生的蒸压凝结废水，同时将洗涤水再返回加气混凝土的生产，用于湿法研磨硅质材料和配制料浆，形成闭环，在有效利用废水的同时不产生新的废水，有效解决了磷石膏水洗净化工艺需水量大、存在二次排放废水问题。3、在加气混凝土生产中，石膏的加入能促进坯体硬化，提高坯体早期强度，还能加速蒸压条件下钙硅体系的水热反应，促使CSH(B)向托贝莫莱石转化。但同时石膏会抑制石灰的消化，延缓发气时间，甚至导致料浆发气速度与稠化速度的不匹配，从而产生憋气塌模问题。因此，石膏是加气混凝土生产必要的调节剂，但掺量不能太高。实际生产中掺量一般按照10％为控制上限。本申请中磷石膏洗涤净化后的滤液中溶有少量二水石膏，洗涤后的中和水有利于加气混凝土的生产，不会对生产和产品质量造成不利影响。4、本申请中磷石膏洗涤前采用陶瓷研磨体进行球磨，将磷石膏表面附着杂质剥离，同时使磷石膏晶体畸变、细化，将部分共晶磷提前释放。利用陶瓷球代替钢锻进行研磨，避免钢锻锈蚀，同时能减少球磨电耗20％，节能效果明显。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细的阐述，但本专利技术的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本专利技术，而非用于限制本专利技术的范围。本专利技术所述实例中所用原材料为工业副产物，具体选择如下：磷石膏：工业湿法制磷酸的副产物，可以是新鲜磷石膏，也可以是陈化磷石膏。加气混凝土蒸压凝结水：加气混凝土蒸压工艺环节蒸压釜泄压时向外排放的凝结水，呈碱性，pH值约11.5，温度约80℃。实施例1一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，包括以下步骤：S1：湿法球磨，往磷石膏中加入蒸压凝结水，使磷石膏料浆含水率为35％，球磨10min。S2：搅拌洗涤，向湿磨后的磷石膏料浆中加入50℃的蒸压凝结水，使料浆固液比为1:1，以100r/min的速度，搅拌20min，经过滤、烘干得到净化磷石膏；S3：滤液再利用，将磷石膏洗涤净化后的滤液泵送至蒸压加气混凝土制浆车间循环利用。优选地，所述步骤S1中，湿法球磨研磨体为陶瓷球，为和共5种规格，和陶瓷球加入的比例(质量比)为10％：20％：35％：20％：15％，平均球径38mm，填充率42％。实施例2一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，包括以下步骤：S1：湿法球磨，往磷石膏中加入蒸压凝结水，使磷石膏料浆含水率为50％，球磨15min。S2：搅拌洗涤，向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，其特征在于，该方法采用加气混凝土蒸压过程排放的碱性凝结热水对磷石膏进行洗涤净化处理，洗涤水再用于生产蒸压加气混凝土。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用加气混凝土蒸压凝结水净化磷石膏的方法，其特征在于，该方法采用加气混凝土蒸压过程排放的碱性凝结热水对磷石膏进行洗涤净化处理，洗涤水再用于生产蒸压加气混凝土。


2.根据权利要求1所述的净化磷石膏的方法，其特征在于，所述加气混凝土蒸压凝结水是蒸压釜泄压排气时产生的废水，总碱度为360-380mg/L、OH-含量为40～50mg/L。


3.根据权利要求1所述的净化磷石膏的方法，其特性在于，所述磷石膏为工业湿法制磷酸的副产物，可以是新鲜磷石膏，也可以是陈化后的磷石膏。


4.权利要求1-3任意一项所述净化磷石膏的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1：往磷石膏中加入蒸压凝结水，湿法球磨，得到磷石膏料浆；
S2：搅拌洗涤，向湿磨后的磷石膏料浆中加入蒸压凝结水，搅拌、过滤、烘干得到净化磷石膏。


5.根据权利要求4所述的净化方法，其特征在于，所述步骤S1中，磷石膏料浆含水率为35～55%，球磨10～15min。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国刚，殷素红，刘金娥，覃华茂，李从容，
申请(专利权)人：华南理工大学，湖北远固新型建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44