一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，属于废物资源化回收利用技术领域。本发明专利技术利用磷石膏分解得到的二氧化硫浓度较高，能直接满足赤泥脱碱所需的浓度，可为赤泥脱碱的大规模应用提供原料；并且本发明专利技术提供的方法工艺简单，成本投资较小，具有良好的应用前景。此外，该方法对磷石膏品级要求较低，仅要求磷石膏的CaSO4·

【技术实现步骤摘要】
一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法


[0001]本专利技术属于废物资源化回收利用
，具体涉及一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法。

技术介绍

[0002]赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，含有大量的可溶性碱以及难溶的结构碱，赤泥滤液的pH高达11～13，强碱性限制了其资源化利用。长久以来国内外多采用筑坝堆积的方式将赤泥留存在堆场，赤泥的存放不仅占用大量的土地，而且赤泥中的碱容易随雨水扩散，从而污染地下水与周围土壤，造成土壤盐碱化等问题，因此脱碱对赤泥的资源化利用有着重要的意义。目前的研究表明，利用酸性气体中和尤其是二氧化硫对赤泥脱碱能实现95％的脱碱效率，但是二氧化硫浓度低至5％时，脱碱效率显著下降至30％，而燃煤电厂等工业尾气中的二氧化硫浓度一般低于0.5％，不能直接用于赤泥脱碱。
[0003]磷石膏是磷化工行业产生的废弃物，含有的H3PO4、Ca3(PO4)2、Ca(H2PO4)2·
H2O、CaHPO4·
2H2O、残余硫酸、含氟化合物、重金属离子、有机物等杂质吸附在石膏晶体上导致磷石膏作为石膏再利用较为困难。目前，国内外均将磷石膏分解制取硫酸联产水泥，作为最大量资源化利用磷石膏的有效途径。但是由于水泥的烧成温度高，所需气体量大，结果尾气中SO2浓度低，加之尾气中粉尘含量高，使得硫酸的制备工艺过程复杂，设备投资大。因此急需寻找一种新的磷石膏资源化利用的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，本专利技术的方法利用磷石膏分解产生的尾气对赤泥进行脱碱，实现了两种工业废弃物的资源化利用，并提高了赤泥脱碱的效率。
[0005]本专利技术提供了一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，包括以下步骤：
[0006]将生料进行预热分解，得到分解料和尾气；所述生料包括磷石膏和含碳燃料；所述磷石膏中CaSO4·
2H2O的质量含量＞80％；
[0007]将所述尾气通入赤泥浆体进行脱碱，得到固相与液相；
[0008]所述预热分解的温度为1050～1200℃。
[0009]优选的，所述生料的粒径为75～100μm。
[0010]优选的，所述预热分解的时间为0.5～2h。
[0011]优选的，所述含碳燃料中的C与磷石膏中的S的摩尔比为(0.5～2)：1。
[0012]优选的，所述含碳燃料包括焦炭和/或煤粉。
[0013]优选的，所述生料还包括矫正原料，所述矫正原料包括铝矾土和/或砂岩。
[0014]优选的，得到分解料后，还包括：将所述分解料进行煅烧，得到钙质熟料。
[0015]优选的，所述煅烧的温度为1300～1400℃。
[0016]优选的，所述煅烧的保温时间为0.5～2h。
[0017]优选的，得到液相后，还包括：将所述液相进行冷却结晶，得到硫酸钠。
[0018]本专利技术提供了一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，包括以下步骤：将生料进行预热分解，得到分解料和尾气；所述生料包括磷石膏和含碳燃料；所述磷石膏中CaSO4·
2H2O的质量含量＞80％；将所述尾气通入赤泥浆体进行脱碱，得到固相与液相；所述预热分解的温度为1050～1200℃。本专利技术直接将磷石膏分解得到的二氧化硫浓度较高，能直接满足赤泥脱碱所需的浓度，可为赤泥脱碱的大规模应用提供原料；并且本专利技术提供的方法工艺简单，成本投资较小，具有良好的应用前景。此外，该方法对磷石膏品级要求较低，仅要求磷石膏的CaSO4·
2H2O含量＞80％即可，对杂质含量宽容性好，具有良好的普适性。实施例结果表明，本专利技术的尾气对赤泥浆料池脱碱效率达到了85～95％，硫酸钠转化效率达到了48～60％。
[0019]进一步的，本专利技术可以根据目标产物在生料中添加矫正原料，经分解煅烧后可以联产钙质熟料，并且在满足以废治废的前提下联产硫酸钠，进一步提高了经济效益。此外，本专利技术将煅烧的温度控制在1300～1400℃，可以减少煅烧过程中生成的废气。使得废气在与生料预热分解产生的尾气混合储存后仍可保证赤泥脱碱对二氧化硫浓度的要求，进一步降低了投资成本。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，包括以下步骤：
[0021]将生料进行预热分解，得到分解料和尾气；所述生料包括磷石膏和含碳燃料；所述磷石膏中CaSO4·
2H2O的质量含量＞80％；
[0022]将所述尾气通入赤泥浆体进行脱碱，得到固相与液相；
[0023]所述预热分解的温度为1050～1200℃。
[0024]本专利技术将生料进行预热分解，得到分解料和尾气。在本专利技术中，所述生料包括磷石膏和含碳燃料。在本专利技术中，所述磷石膏中CaSO4·
2H2O的质量含量＞80％，优选为90～99％。为了熟料配比的时候方便计算，本专利技术的实施例以氧化钙的含量计算CaSO4·
2H2O的含量。具体的，CaSO4·
2H2O的相对分子量是172，CaO的相对分子量是56，当二水硫酸钙满足90％，氧化钙的含量为29.55％时，CaSO4·
2H2O的含量为90.76％(29.55％
×
172/56)。所述含碳燃料中的C与磷石膏中的S的摩尔比优选为(0.5～2)：1，更优选为(1～1.5)：1；所述含碳燃料优选包括焦炭和/或煤粉。当所述含碳燃料为焦炭和煤粉时，本专利技术对于两者的质量比没有限定，任意比均可。在本专利技术中，所述生料的粒径优选为75～100μm，更优选为80～90μm。本专利技术对所述生料的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方案即可。在本专利技术实施例中，具体为：将生料放入球磨机中混合粉磨。在本专利技术中，所述预热分解的温度为1050～1200℃，优选为1100～1150℃，时间优选为0.5～2h，更优选为1～1.5h。本专利技术在所述预热分解过程中，磷石膏中的CaSO4发生了分解，生成了CaO和SO2。本专利技术的含碳燃料在预热分解阶段以不完全燃烧的方式提供还原气氛，在还原气氛下，磷石膏的分解温度较低且分解效率较高。
[0025]在本专利技术中，所述生料优选还包括矫正原料，所述矫正原料优选包括铝矾土和/或砂岩；当所述生料还包括矫正原料时，预热分解过程中磷石膏中的CaSO4发生了分解，生成了CaO和SO2，而矫正原料在预热分解过程未发生反应。本专利技术对所述矫正原料没有特殊的
限定，根据钙质熟料和磷石膏的元素比例，补充缺少的元素即可。具体的，在本专利技术实施例中，根据高碳化活性自粉化熟料(组分为表3所示)和磷石膏的元素比例选择添加了铝矾土。
[0026]在本专利技术中，所述尾气中二氧化硫的质量含量优选≥5％。在本专利技术中，所述预热分解优选在预热器中进行。
[0027]本专利技术利用磷石膏分解得到的二氧化硫浓度较高，能直接满足赤泥脱碱所需的浓度，可为赤泥脱碱的大规模应用提供原料。此外，该方法对磷石膏品级要求较低，仅要求磷石膏的CaSO4·
2H2O含量＞80％即可，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用磷石膏对赤泥脱碱的方法，包括以下步骤：将生料进行预热分解，得到分解料和尾气；所述生料包括磷石膏和含碳燃料；所述磷石膏中CaSO4·
2H2O的质量含量＞80％；将所述尾气通入赤泥浆体进行脱碱，得到固相与液相；所述预热分解的温度为1050～1200℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生料的粒径为75～100μm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热分解的时间为0.5～2h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳燃料中的C与磷石膏中的S的摩尔比为(0.5～2)：1。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发洲，刘志超，张秀贞，杨露，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：