[发明专利]一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法

说明书

本申请公开一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法，具体步骤为：（1）将磷矿通过磷酸溶液分解产生磷酸二氢钙悬浮液；（2）将磷酸二氢钙悬浮液经过加入捕收剂调浆后，采用浮选法去除其中的有色物质和杂质；（3）将浮选后剩余溶液转入反应器内，加入二水硫酸钙作为晶种和浓硫酸，通过结晶反应得到副产物磷石膏；（4）通过过滤‑洗涤‑过滤‑洗涤‑过滤‑烘干，即得增白磷石膏。本发明采用浮选法去除磷酸二氢钙悬浮液中有色物质和杂质，避免有色物质和杂质进入液相磷酸和副产物磷石膏中，从源头除杂和增加磷石膏白度。工艺流程短、成本低、污染小，极具推广应用价值。

技术领域

本发明属于磷化工固废处理技术领域，具体涉及一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法。

背景技术

磷石膏是磷化工的主要固体废弃物，一般生产1吨磷酸会产生4.5-5.5t磷石膏。目前全世界每年约产生2.8亿吨磷石膏，而磷石膏的综合利用率仅在40%左右。白度是影响磷石膏应用的一种重要因素。

磷石膏因含有磷酸及其盐、氟化物、有机物、石英及铁镁氧化物等杂质而成灰色或灰黑色，导致其只能应用于水泥、化工原料和土壤改良剂、路基等低附加值领域。对磷石膏进行除杂增白，可以极大的提高其利用价值，还可以替代储量有限的天然石膏，减少固废堆存对生态环境造成的破坏，提高资源利用率。专利CN111302377A公布了一种磷石膏除杂增白的方法，分别采用了酸浸-浮选-重选等，工艺流程长且复杂，涉及多段脱水，成本高。专利CN111792663A公布了一种采用煅烧-酸浸-洗涤提高磷石膏白度的方法，但是该方法加入煅烧助剂碳酸铵、碳酸氢铵、氯化钠等，能耗高且煅烧过程中可能会损害炉体。此外，采用硫酸酸浸和漂白法会产生大量废水需要处理。

综上所述，针对当前磷石膏增白技术流程长且复杂、成本高、环境污染严重等问题，开发一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法，至少能够解决以下技术问题之一：（1）工艺流程短，成本低；（2）不需要后续增白处理工艺；（3）不使用强酸酸浸或漂白处理，减少对生态环境的危害；（4）不使用高温煅烧，降低能耗。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的方法，包括如下步骤：

（1）将磷矿加入温度为50-90℃、浓度为22-32wt%磷酸溶液中，恒温反应0.5 h -6.0h；

（2）反应结束后，将悬浮液直接转移到搅拌桶内，加入捕收剂搅拌调浆2 min -10min，捕收剂用量按磷矿质量计为150-800g/t；

（3）将调浆后的悬浮液转入浮选柱内，浮选柱充气量为20-200ml/min，浮选时间为5 min -20min；

（4）浮选结束后，将浮选柱内剩余溶液转入反应器内，并将反应器内悬浮液加热到55-85℃后，先加入二水硫酸钙作为晶种，再加入浓硫酸，55-85℃恒温反应1.0 h -5.0h；

（5）反应结束后，将反应器内悬浮液进行过滤，滤液返回至步骤（1），滤饼继续洗涤-过滤并烘干，即得增白石膏。

进一步地，步骤（1）中：磷矿为湿法磷化工所用原料；磷矿和磷酸溶液固液比为1:5-11。

进一步地，步骤（2）中：搅拌桶转速为250-800rpm；捕收剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二胺、十二烷基三甲基氯化铵、N-十二烷基乙二胺、十八胺、椰油胺、混合胺和十四烷基二甲基苄基氯化铵中的一种。