一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法技术

本发明专利技术提供了一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，所述方法包括以下步骤：将磷石膏进行第一煅烧处理得到半水磷石膏，将所述半水磷石膏依次进行酸处理和第二煅烧处理后得到白色无水磷石膏。本发明专利技术可有效去除磷石膏中的难溶物，大大提高了磷石膏的白度，所述方法操作简单、成本低、增白效果好，为废弃磷石膏的工业无害化处理和综合利用开辟新途径。膏的工业无害化处理和综合利用开辟新途径。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物综合利用领域，涉及一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的固体废渣，当采用湿法工艺生产磷酸时，每生产1吨磷酸，就伴随着4.5
‑
5吨磷石膏产生。磷石膏的主要成分为CaSO4·
2H2O，此外还含有多种杂质如氯硅酸盐、未完全分解的磷矿和磷酸类物质、氟化物、铁铝化合物及有机质等。目前磷石膏主要进行堆存处理，但大量磷石膏的堆积不仅占用土地资源，可溶性磷和氟化物等有害成分在堆存过程中会向周围环境扩散渗透，存在着安全和环保隐患，磷石膏存放带来巨大的环境负担。磷石膏还可作为建筑石膏及建筑石膏产品的原料，但其对磷石膏的白度要求很高，而磷石膏因其碳基杂质以及有色金属化合物的存在使其呈灰白色或灰黑色，极大的限制了其在工业上的应用。磷石膏的无害化处理及利用是目前研究的主要难题。
[0003]目前已有多篇文献进行了磷石膏除杂及脱色的研究，CN109180036A公开了一种磷石膏脱色增白的方法，所述方法包括向磷石膏中加入铵盐和水，在室温条件下搅拌并浸泡，得到固液混合物进行过滤，洗涤过滤后的滤渣进行烘干，得到了脱色增白的磷石膏，该方法工艺简单、成本低、增白效果好，可以去除磷石膏中的可溶性杂质，但对有机杂质的去除不彻底，且对难溶杂质去除无效果。
[0004]CN111792663A公开了一种磷石膏增白方法，所述方法包括将磷石膏和煅烧助剂在高温下煅烧，得到的煅烧料用硫酸溶液浸泡，反应完冷却后抽滤，洗涤抽滤后烘干，得到了增白的磷石膏，该方法利用煅烧助剂与金属杂质反应生成了水洗或酸洗可以去除的化合物，并提高了磷石膏的白度，但高温煅烧时磷石膏中的磷酸和氟化物会挥发，将污染环境，腐蚀设备，还需添加煅烧助剂，成本增加。
[0005]鉴于上述技术存在的问题，磷石膏在同时除杂和增白仍存在一些技术难题，随着磷石膏在各种工业的应用推广，对石膏的需求量越来越大，同时对其白度要求也越来越高。因此，有必要开发一种磷石膏除杂增白的方法，既能解决磷石膏中杂质对增白的影响，还能提高磷石膏的资源利用率。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供的一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，所述方法可去除磷石膏中的杂质并提高了产品白度，实现了磷石膏废弃物无害化处理，为废弃磷石膏的工业化提供了技术基础。
[0007]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，所述方法包括以下步骤：将磷石膏进行第一煅烧处理得到半水磷石膏，将所述半水磷石膏依次进行酸处理和第二煅烧处理后得到白色无水磷石膏。
[0009]本专利技术提供的一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，第一煅烧处理得到的半水磷石膏，利用半水磷石膏水化的特点，在酸处理过程中与磷石膏中的有色金属可充分接触反应，能够有效浸出磷石膏中的有色金属，提高了酸处理的除杂效果，降低杂质在第二煅烧过程中对磷石膏的颜色影响，并提高了产品白度。
[0010]作为本专利技术优选的技术方案，所述第一煅烧处理的温度为100
‑
200℃，例如可以是100℃、120℃、140℃、160℃、180℃或200℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0011]优选地，所述第一煅烧处理的时间为2
‑
6h，例如可以是2h、3h、4h、5h或6h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0012]作为本专利技术优选的技术方案，所述酸处理中的酸质量浓度为1
‑
30％，例如可以是1％、5％、15％、20％、25％或30％等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0013]优选地，所述酸处理中的酸包括盐酸、磷酸或硫酸中的任意一种或至少两种组合，所述组合典型但非限制性实例有：盐酸和磷酸的组合、盐酸和硫酸的组合或磷酸和硫酸的组合等。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述半水磷石膏与所述酸处理中的酸的质量体积比为1:(3
‑
10)g/mL，例如可以是1:3g/mL、1:4g/mL、1:5g/mL、1:6g/mL、1:7g/mL、1:8g/mL、1:9g/mL或1:10g/mL等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，所述酸处理在搅拌条件下进行。
[0016]优选地，所述搅拌的速率为250
‑
500rpm，例如可以是250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm或500rpm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0017]优选地，所述搅拌的时间为1
‑
3h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h或3h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述酸处理后对得到的混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述固液分离的方式包括过滤、抽滤或离心中的任意一种或至少两种组合，所述组合典型但非限制性实例有：过滤和抽滤的组合、过滤和离心的组合或抽滤和离心的组合等。
[0020]优选地，所述洗涤为使用去离子水洗涤3次以上。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，所述干燥处理的温度为50
‑
80℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述干燥处理的时间为6
‑
12h，例如可以是6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述第二煅烧处理的温度为600
‑
1000℃，例如可以是600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述第二煅烧处理的时间为1
‑
3h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h或3h等，
但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，所述方法具体包括以下步骤：将磷石膏在100
‑
200℃下煅烧2
‑
6h，得到的半水磷石膏与质量浓度为1
‑
30％的酸混合，所述半水磷石膏与所述酸处理中的酸的质量体积比为1：(3
‑
10)g/mL；在250
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将磷石膏进行第一煅烧处理得到半水磷石膏，将所述半水磷石膏依次进行酸处理和第二煅烧处理后得到白色无水磷石膏。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一煅烧处理的温度为100
‑
200℃；优选地，所述第一煅烧处理的时间为2
‑
6h。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述酸处理中的酸质量浓度为1
‑
30％；优选地，所述酸处理中的酸包括盐酸、磷酸或硫酸中的任意一种或至少两种组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述半水磷石膏与所述酸处理中的酸的质量体积比为1：(3
‑
10)g/mL。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述酸处理在搅拌条件下进行；优选地，所述搅拌的速率为250
‑
500rpm；优选地，所述搅拌的时间为1
‑
3h。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述酸处理后对得到的混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的方法，其特征在于，所述固液分离的方式包括过滤、抽滤或离心中的任意一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣荣，侯美顺，李山山，
申请(专利权)人：江苏一夫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：