一种磷石膏、赤泥的减害化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种磷石膏、赤泥的减害处理方法，先将磷石膏和赤泥进行酸碱度分析，根据磷石膏中的酸含量和赤泥的碱含量，按照Ｈ↑［＋］与ＯＨ↑［－］摩尔比１．０∶１．０配料，将磷石膏和赤泥混合料搅拌均匀后进行堆放。本发明专利技术解决了企业长期没有得到解决的重大难题，投资少，见效快，为环保做出了重要贡献。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磷石膏和赤泥的减害化处理方法，属磷化工、 铝化工、环保和工业废渣减排的技术范畴。
技术介绍
磷石膏和赤泥的综合利用既是企业难题，同时又是全国 乃至世界的难题。 (O磷石膏磷石膏是生产磷肥、磷酸时排放出的固体废弃物，每生产l吨磷酸 (以PA计)约产生4. 5-5吨磷石膏。磷石膏分二水石膏(CaS04 2H20) 和半水石膏(CaS0c 1/2H20)，以二水石膏居多。磷石膏除主要成分为硫 酸钙外，还含少量磷酸、硅、镁、铁、铝、硫酸、氟和有机杂质等，其中 主要危害物为水溶性氟和游离酸。目前，世界湿法磷酸年总产量约2600万吨，副产磷石膏约1.5亿 吨，利用率仅4.3%-4.6%。 2007年贵州省磷石膏排放量超过500万吨， 预计中国到2015年磷肥需求量将达1500万吨，届时磷石膏年排放量将 超过3000万吨，而目前利用率仅为2%-3%。堆放磷石膏不仅占用了大量 土地，而且造成土壤、水体等环境污染。对此各大磷肥企业、大中专院 校及科研院所进行了大量的研究，以实现磷肥工业的可持续发展和磷石 膏的高度利用，如磷石膏制酸联产水泥、做水泥缓凝剂、制砖和石膏 板材等，但均因投资大、成本高、利用率低等原因，未能规模化推广。磷石膏污染事故中，较为典型是2004年贵州宏福实业总公司磷石 膏渣场渗漏环境污染事故，因渣场渗漏造成重安江水质被严重污染，水 中总磷超过国家标准100倍以上，氟化物超标10倍以上。贵州宏福实 业总公司也因此付出了 8000多万元的污染治理费用，且治理时间长达三 年之久。2006年5月9日，环保总局以环函〔2006〕 176号文的形式，对外 公布了包括云南三环公司、富瑞公司两个磷肥项目在内的20个化工、石 化建设项目环境风险排查结果的通报。通报中指出云南三环化工有限 公司120万吨/年磷铵项目主要存在的问题渣场贮存危险废物，下游即 为村庄和新建企业，存在重大环境隐患。云南富瑞化工有限公司年产30 万吨磷酸及年产60万吨磷铵装置国产化示范工程主要存在问题:渣场贮 存危险废物，距离长江支流、滇池出水河道螳螂川200米，存在重大环 境隐患。要求重新识别生产过程中的重大危险源，重新进行渣场环境影 响评价，尽快实施两个村庄的搬迁等。2006年7月14 16日，中国石 油和化学工业协会、中国磷肥工业协会等组织召开了磷肥行业会议，就 如何贯彻落实这次环保总局排查整改要求、促进行业循环经济工作进行 了讨论研究，提出的第一种治理办法是对磷石膏料浆作中和处理。将生 产中排出的磷石膏料浆集中在一个中和池，加入中和剂进行处理，使其 中的水溶性？205和氟化物变成磷酸钙和氟化钙等中性、安全的沉淀物， 使磷石膏上述两项指标远离危险废物标准。 (2)赤泥赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废弃物，因其外观颜色与赤色 泥土相似而得名。是目前排量较大，对自然环境危害严重又难以利用的主要工业废渣之一。全世界每年排放赤泥近1亿吨，2006年我国氧化铝 产量大约为950万吨左右，年排出赤泥量在1200万吨以上，加上历年累 计积存量，其数量超过l亿吨，而利用率仅为15%左右。赤泥的化学成分和矿物组成主要取决于铝土矿的成分、生产氧化铝 的方法和生产过程中添加剂的物质成分等，其中主要危害物质是碱。由 于与赤泥结合的化学碱难以脱除且含量大，又含有钛、铝及其它多种杂 质等原因，对赤泥的无害化利用一直难以进行。因此，国内外所有的氧 化铝生产厂都是将赤泥运到堆场筑坝堆存。赤泥在堆存过程中除了占用 大量土地和产生大量基建费用外，还由于赤泥中的化学成分渗入土地造 成土地碱化、地下水污染，人们长期摄取这此物质，必然会影响身体健 康。1989年贵州铝厂赤泥尾矿大坝严重渗漏，库内含碱废水向猫跳河排 放，致使160公里的河段遭受到严重污染。导致猫跳河三--六级电站的 水轮机组系统过水部件被结垢堵塞，各部水压温度异常上升，修文三级 电站因停产检修造成400多万元经济损失。近千人的厂矿职工和农民饮 用水发生困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于用最简单最便宜的方法解决磷石膏和 赤泥废渣的减害问题，消除磷石膏和赤泥的单独堆存而造成的隐性环境 污染。本专利技术的目的是这样实现的，即利用磷肥行业的工业废渣-磷石 膏和铝行业的工业废渣--赤泥进行混合，搅拌均匀后进行堆放，以减少 和降低磷石膏、赤泥废渣中有害物数量及浓度，从而彻底解决磷石膏和 赤泥所带来的环境污染问题，并进一步作为人造土壤基料。在本专利技术中，因为工业固体废弃物磷石膏中有游离酸，赤泥中有游离碱，相互结合使废弃物PH接近中性，同时能生成难溶的磷酸钙、氟硅 酸钠、硫酸钙矿物质，从而避免了废渣中酸、碱对环境造成的危害。因为磷石膏中水溶性氟与赤泥中的碱结合成难溶的氟硅酸盐，使得 磷石膏中氟的水溶出率大大降低。根据上述原理，本专利技术的关键在于将磷石膏和赤泥相互混合，用最 简便的方法解决了生产上长期存在的难题。本专利技术先将磷石膏和赤泥进 行酸碱度分析(按工业固体废物腐蚀性试验方法中测定PH值的方法进 行)，根据磷石膏中的酸含量和赤泥的碱含量，按照磷石膏中H+与赤泥 中0H—的摩尔比为1.0". 0的原理进行配料，配料搅拌混合均匀后送普 通废弃物堆场进行堆存。本专利技术最佳配料比是根据磷石膏中的酸含量和赤泥的碱含量按H+ 与OH—摩尔比为1.0:1.0配料，将混合料搅拌均匀后进行堆放。试验证 明，根据磷石膏中的酸含量和赤泥的碱含量按H+与0H—摩尔比1.0:1.0 配料，经充分混合搅拌均匀后堆放2 7天，混合物废渣中PH可接近中 性或微碱性，即PH二7. 0 8. 5，水溶性氟化物从原来的125mg/L降至2. 0 mg/L以下，水溶性磷从1.36%降至0.06%以下。其中PH，水溶性氟化物 和水溶性磷的测定根据中华人民共和国"危险废物鉴别"的国家标准进 行。经本专利技术处理后的磷石膏和赤泥混合物，由于大大降低了磷石膏和 赤泥废渣中有害物数量及浓度，从而彻底解决了磷石膏和赤泥所带来的 环境污染问题。磷石膏和赤泥单独存放时，都是作为危险废物和腐蚀性 固体废物堆放，堆放时除须筑坝堆存外，还须进口高密度聚乙烯防渗膜 进行双层防渗，而经本专利技术处理后的混合物，完全可以作为普通废渣进 行堆存，不需筑坝和防渗处理，不会带来环境污染，磷石膏和赤泥由二类固体废弃物变成了无害固体废弃物。具有一定的经济效益和重要的社 会效益。经本专利技术处理的混合物废料，还可作为人造土壤的基料。 综上所述，本专利技术具有以下有益效果1、 本专利技术的生产工艺是将磷石膏与赤泥两大工业固体废弃物混合 后，进行简单堆放，不需要对堆放场地进行特殊防渗处理，可节省堆场 防渗方面投入。目前磷石膏与赤泥堆场均采用进口高密度聚乙烯防渗膜 进行全面双层防渗，且施工难度大、要求高，施工稍有不慎，就会给将 来的使用带来重大隐患。2、 本专利技术可彻底避免磷石膏或赤泥单独堆放时，因防渗措施缺陷或 损坏，而造成重大污染事故。3、 本专利技术的生产工艺非常简单，且投资少；不需另加入其它中和剂， 因而运行费用低。4、 本专利技术的突出特点是能使两者混合物的PH值控制在6 8.5， 混合物中的水溶性氟化物低于2mg/1，远低于危险固体废物100mg/l的 国家标准，从而使磷石膏和赤泥两种二类固体废弃物(磷石膏实际达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷石膏、赤泥的减害处理方法，其特征是用磷石膏与赤泥相互混合搅拌均匀后堆放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兆平，姚华龙，
申请(专利权)人：贵州平坝宏大铝化工有限公司，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]