[发明专利]一种湿法磷酸的副产磷石膏的提纯方法

说明书

一种湿法磷酸的副产磷石膏的提纯方法，它包括以下步骤：S1、浮选槽脱色：磷酸工序的副产磷石膏加水调节矿浆，按比例加入脱色药剂，溢流进入浮选槽；S2、跳汰重选柱脱硅:将S1中浮选槽得到的脱色磷石膏精矿浆补水，泵入脱硅重选柱跳汰分级，硅尾渣矿浆进入带式过滤机过滤，得到硅尾渣；顶部溢流精矿浆送去浓密过滤；S3、过滤水洗脱磷：将S2得到的脱硅后的磷石膏精矿浆泵入斜板浓密机浓密脱水，底流得到磷石膏精矿浆，再泵入带式过滤机进行过滤，洗涤后的滤饼排到仓库，得到精制磷石膏产品。本发明适用于大型工业化装置，能连续稳定可靠生产，对副产磷石膏适应性强，特别适应目前用低品质磷矿石的磷酸装置的副产磷石膏。

技术领域

本发明涉及磷石膏技术领域，特别涉及一种湿法磷酸的副产磷石膏的提纯方法。

背景技术

磷石膏是以磷矿石为原料，采用湿法制取磷酸过程中，产生的以硫酸钙为主要成分的化工副产物。每生产一吨磷酸同时产生近五吨磷石膏。磷石膏中还含有未分解的磷矿、SiO₂、氧化铝、氧化铁、氧化镁、含氟物质、酸性不溶性有机物等多种危害人体健康及生物增长，而且影响磷石膏制品品质的杂质；磷石膏不同于天然石膏，虽然其 CaSO₄·2H₂O的含量较高，但却含有0.3％～2.0％的P₂O₅，0.1％～1.5％的F，湿基磷石膏呈酸性。目前中国磷石膏堆放量达6亿吨以上，每年还在以超过7000万吨的速度增长，但其有效利用率不足20%，大量的磷石膏还是采取直接堆放的形式存放，不但占用了土地资源，给生产企业带来沉重负担，还会产生安全隐患和环境污染。国家安监总局已将磷石膏库纳入非煤矿山安全监管范围，对磷石膏库实行安全生产许可制度。磷石膏库企业必须取得安全生产许可证，逾期未取得安全生产许可证的不得进行生产。无论是从企业正常生产的需要还是从安全隐患与环境污染的治理的角度考虑，副产磷石膏的综合利用已经迫在眉睫。

磷石膏可以作为建筑材料去进行利用，但若直接利用生产所得磷石膏会对所得建筑材料性能造成巨大的影响，其中磷对磷石膏性能影响最大，具体表现为使磷石膏的凝结时间延长，硬化体的强度降低。磷石膏中的磷组分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三种形态，以可溶磷对性能影响最大。可溶磷被磷石膏中的二水石膏晶体所吸附，分布于二水石膏晶体表面，水化时可溶磷与溶液中 Ca²⁺反应生成难溶的 Ca₃(PO₄)₂附着于石膏表面，阻碍石膏的进一步溶出和水化，使磷石膏的凝结时间延长、结构疏松、强度降低；而磷石膏中存在的可溶氟 F^-使磷建筑石膏促凝，当其含量低于0.3%时，对建筑石膏强度影响较小，当其含量超过0.3%时，强度随可溶氟F增加而迅速降低；磷石膏中有机物来源于磷矿石中的有机杂质和生产工艺中所加入的有机添加剂，主要为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷等。这些杂质分布在二水石膏晶体表面，会显著增加磷石膏胶结材的需水量，同时也会削弱二水石膏晶体间的接合，使硬化体结构疏松，强度降低。磷石膏中的含硅杂质主要以石英形态存在，由磷矿石引入，少量与 F^-络合形成 Na₂SiF₆。它们在磷石膏中为惰性，无有害作用，但是其本身具备一定的经济利用价值。

副产磷石膏不仅达不到国家标准GB/T23456-2018的一级利用标准，而且直接利用副产磷石膏会对制得的建筑材料性能产生极其恶劣的影响，制约了其大规模规范化利用，因此通过后续工艺手段处理提高磷石膏品质不仅有助于提升建筑材料性能而且也能实现工业化大规模连续性生产，从而提高副产磷石膏的综合利用率。

已有的文献中，用浮选的方法和其他选矿方法分别单独从磷石膏中去除硅，去除可溶盐和有机质的研究有过报道，但是用一种连续的工艺和设备全面去除磷石膏中三类影响到综合利用的杂质，即以可溶性磷为首的可溶性盐类、影响石膏白度的有机质和其它杂质、以及以石英玉髓为主的硅酸盐的工业化装置却还不够成熟。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种湿法磷酸的副产磷石膏的提纯方法，它包括以下步骤：