一种磷石膏无害化处理与转变为再生石膏资源的方法技术

技术编号:8651984 阅读:286 留言:0更新日期:2013-05-01 17:39
本发明专利技术公开了一种磷石膏无害化处理与转变为再生石膏资源的方法,属于磷化工行业固体废物处理与无机非金属材料行业。该方法包括如下步骤:配制磷石膏改性剂;所述磷石膏改性剂为磷石膏改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的超细水泥熟料微粉;将磷石膏改性剂与刚排出的磷石膏以质量比为1∶9~2∶8混合,经特种均化搅拌器均化搅拌;所述特种均化搅拌器包括一个设有进料口和出料口的筒体,一个设在筒体内可振动的套筒,设在此套筒内的混料机构,与此混料机构相连接的驱动机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷石膏处理的方法,尤其涉及。
技术介绍
磷石膏为磷化工行业生产磷肥制取磷酸时大量排出的粉状固体工业废渣,每制取I吨磷酸需产生3飞吨磷石膏。至2007年,我国的磷肥产量已居世界第一。现我国磷肥年总产量大约为1500万吨,年排放磷石膏高达6000万吨以上。磷石膏的化学成分以二水硫酸钙为主。其所含杂质主要是磷矿酸解时未分解的磷矿、氟化合物、酸不溶物、碳化了的有机物及未洗净的磷酸等。磷石膏的化学成分以二水硫酸钙为主。其所含杂质主要是磷矿酸解时未分解的磷矿、氟化合物、酸不溶物、碳化了的有机物及未洗净的磷酸等。磷石膏的排放不仅大量的占用土地,而且还由于磷石膏经雨水长期浸泡后,其中所含的可溶性五氧化二磷、可溶性无机氟化物等通过水体与风蚀为媒介向环境传递,从而引起土壤、水系、大气的综合环境污染。2006年国家环保总局在对云南三环化工有限公司120万磷铵工程和云南富瑞化工有限公司30万磷酸及60万磷铵装置国产化示范工程进行环保风险排查,在风险排查报告中将磷石膏定性为危险排放物。磷石膏的应用是一个世界性的难题。全世界磷石膏利用率不到10%,国外未被利用的磷石膏或直接排入海洋、或回填到旧的矿坑或建设渣场堆存。据中国磷肥协会统计,我国的磷石膏总利用率小于10%。为了消除和减少磷石膏中所含各种杂质对其使用性能的有害影响,磷石膏需做预处理。目前预处理的主要方法有:净化水洗、闪烧、石灰中和改性等方法,但由于存在着二次污染与预处理成本较高的诸多问题,从而严重影响到系统的将磷石膏进行无害化处理后的排放与大规模转化为再生石膏资源而得以充分利用的进程。而要将生产过程中排出的磷石膏按现有的技术与设备进行完全的无害化处理与再生利用,将要大幅度的提高生产企业的生产成本和一次性投资。目前在国内还没有一家磷铵生产企业做到完全的无害化处理排放。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供。可以极少的投资、简单的工艺、低廉的处理成本完成磷石膏无害化处理排放。在完成无害化处理的同时,排放后的磷石膏在不断水化反应的作用下使得无害化处理排放的磷石膏转化为改性的磷石膏,消除了原状磷石膏中所含杂质对磷石膏作为石膏资源使用所带来的一系列问题。有效的将排放磷石膏变为了再生的石膏资源。为解决上述技术问题,本专利技术一种磷石膏处理方法,包括如下步骤:将磷石膏改性剂与磷石膏放入特种均化搅拌器中搅拌; 所述磷石膏改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的超细水泥熟料微粉;所述特种均化搅拌器包括一个设有进料口和出料口的筒体,一个设在筒体内可振动的套筒,设在此套筒内的混料机构,与此混料机构相连接的驱动机构。使磷石膏中的二水硫酸钙与改性剂中的硅酸盐矿物发生水化反应,大幅度的降低磷石膏中无机氟化物、水溶性磷以及水溶性氟的含量,同时将原呈酸性的磷石膏调整为中性或偏碱性的磷石膏,使之排放完全达到GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒物鉴别》国家标准的各项规定与要求。依靠专用特种均化搅拌器对磷石膏与各种改性剂进行充分的强制均化搅拌,所述特种均化搅拌器中可振动的套筒将磷石膏当中所含2(Γ30%的附着水与结晶水分离出来,使磷石膏当中所含的附着水参与改性剂和磷石膏的水化反应。这样既解决了水化改性所需的用水,完全避免了水化反应时产出的离析而造成的二次污染,同时也彻底解决了由于磷石膏附着水份而带来的使用问题。随着水化反应的不断进行,使磷石膏中可溶性的磷与可溶性的无机氟化物转化为不溶的Ca3 (PO4) 2和难溶的CaF2、Na2SiF60压制体逐渐硬化,具有一定的抗折、抗压强度(28天抗压强度可达IOMpa左右)。进一步地,所述磷石膏改性剂与磷石膏的质量比为1: 9 2: 8。进一步地,所述磷石膏改性剂还包括比表面积大于或等于300m2/kg的碳酸钙微粉;所述超细水泥熟料微粉与碳酸钙微粉的质量比为3: 7。碳酸钙微粉用于调节体系的pH值。进一步地,所述磷石膏改性剂还包括浓度为50%的明矾溶液;所述明矾溶液质量占明矾溶液、超细水泥熟料微粉和碳酸钙微粉混合物的39Γ5%。本专利技术的有益效果:I)处理后的磷石膏呈中、碱性,实现无害化处理,完全达到国家标准;2)将磷石膏转化为再生石膏,各项性能优异,为良好的工程材料;彻底解决了磷石膏在建材工业使用中遇到的诸多情况和问题,为磷石膏大规模的综合利用、减少环境污染、保护环境开创了一条全新的道路。3)本方法工艺简单,投资少,处理成本低廉。附图说明图1.本专利技术工艺路线图。具体实施例方式图1为本专利技术的工艺路线图,其中,1#改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的超细水泥熟料微粉;2#改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的碳酸钙微粉;3#改性剂为浓度为50%的明矾溶液。实施例1配置磷石膏改性剂,包括比表面积为500m2/kg的超细水泥熟料微粉、比表面积为500m2/kg的碳酸钙微粉和50%浓度 的明矾溶液;所述明矾溶液质量占磷石膏改性剂的3% ;所述超细水泥熟料微粉、碳酸钙微粉的质量比为3: 7。在磷石膏排出口建设安装特种均化搅拌器。所述特种均化搅拌器包括一个设有进料口和出料口的筒体,一个设在筒体内可振动的套筒,设在此套筒内的混料机构,与此混料机构相连接的驱动机构,与此驱动机构相连接的电控装置。将磷石膏改性剂与刚排出的原装磷石膏以1: 9的质量比配料,送入特种均化搅拌器均化搅拌,经压制成型后送至磷石膏渣场堆放。将原状磷石膏和改性后磷石膏送至北京建筑材料检验中心有限公司依照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒物鉴别》进行检验。检验数据如表I所示。表I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磷石膏无害化处理与转变为再生石膏资源的方法,其特征在于,包括如下步骤:将磷石膏改性剂与磷石膏放入特种均化搅拌器中搅拌;所述磷石膏改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的超细水泥熟料微粉;所述特种均化搅拌器包括一个设有进料口和出料口的筒体,一个设在筒体内可振动的套筒,设在此套筒内的混料机构,与此混料机构相连接的驱动机构。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏无害化处理与转变为再生石膏资源的方法,其特征在于,包括如下步骤: 将磷石膏改性剂与磷石膏放入特种均化搅拌器中搅拌; 所述磷石膏改性剂为比表面积大于或等于300m2/kg的超细水泥熟料微粉; 所述特种均化搅拌器包括一个设有进料口和出料口的筒体,一个设在筒体内可振动的套筒,设在此套筒内的混料机构,与此混料机构相连接的驱动机构。2.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚红彦杨林张高原
申请(专利权)人:中科创投北京科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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