[发明专利]一种磷石膏的处理方法

说明书

本申请公开了一种磷石膏的处理方法。本申请中采用湿磨工艺加快磷石膏中磷、氟等离子的溶出，采用添加剂A进一步加速磷石膏内有害杂质的溶出；采用添加剂B的碱性中和磷石膏的酸性，构建碱性溶液环境，有利于可溶性磷盐向难溶盐转化；采用吸附剂可以进一步吸附混合溶液中的磷、氟等离子和有机物杂质，由此通过湿磨所产生的机械作用，在添加剂A、添加剂B和吸附剂构建了使有害杂质“先溶出，再转化为难溶态，最后被吸附”的转移途径，促进了液体溶剂向磷石膏母体内的浸入，进而提高了对有害杂质的去除效果。

技术领域

本申请涉及固废处理的技术领域，尤其涉及一种磷石膏的处理方法。

背景技术

磷石膏是我国磷化工产业中最主要的工业副产品，每生产1吨P₂O₅需排放4.5-5吨磷石膏。由于磷石膏中含有磷、氟、有机物等有害杂质，目前尚无有效的预处理技术能够完全消除杂质的影响，导致以磷石膏为原料制备的相关产品附加值低，企业利用磷石膏的积极性不高，主要采取露天堆存方式处理。据统计，目前我国磷石膏累计堆存量已超过3亿吨。磷石膏的堆存量与日俱增，不仅占用大量土地、浪费资源，且有害杂质随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害。

相关技术中磷石膏预处理方法主要包括水洗、闪烧、石灰中和、物理筛分、化学分离等方法。例如，中国专利CN108516713A公布了一种磷石膏的预处理及应用方法，主要是将磷石膏、重钙与水混合后陈化，得到预处理磷石膏；中国专利CN102731001A公布了磷石膏复合预处理工艺，将磷石膏筛分、水洗、碱中和以及分离过滤，得到高纯度、低杂质优质的磷石膏；中国专利CN109694098A公布了磷石膏预处理方法和磷石膏纸面石膏板及其制备方法，采用筛分、粉磨、闪烧、抽滤以及烘干处理磷石膏。

然而，以上述相关技术中，磷、氟有害杂质的去除效果还有待提高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供磷石膏的处理方法，能够有效提高磷、氟有害杂质的去除效果。

已为普遍意识到的是，磷、氟有害杂质的去除，必然地要将这些有害杂质溶解在提取液体介质中。而促使有害杂质浸出效果，是与去除效果的直接关联的。而对浸出的实现的认知，通常是局限于找寻能够对磷、氟有害杂质产生溶解作用的提取液体介质。基于此认知，所属领域技术人员致力于对提取液体介质的溶解能力的优化，例如改进提取液体的配比或者成分等。

然而，本发明人经过试验发现，仅仅依靠提取液体介质的改进，所达到的预期效果是受限的，并且所付出的劳动也是艰辛的。

本发明人意外地发现，有害杂质从磷石膏母体中先溶出成溶解态，再转化为难溶态，最后被吸附，这样的有害杂质的转化、转移途径，较单纯地以溶出的去除方式，前者会取得较好的去除效果，这似乎的原因是：转化为难溶态以及之后的被吸附，降低了磷石膏母体周围的有害杂质的富集浓度(通常情况下，溶出的有害杂质会首先富集在磷石膏母体)，该富集浓度实际上阻碍了于磷石膏母体内未溶出的有害杂质向外扩散，这是因为该富集浓度过高的溶出杂质元素营造了提取溶剂(即磷石膏母体所处的溶剂介质)的低渗透压，进而阻碍了提取介质向磷石膏母体内部渗透，降低了溶出。转化为难溶态以及之后的被吸附，打通了提取介质向磷石膏母体内深度扩散的通道。同时也偶然地发现，湿磨对于磷、氟有害杂质的溶出起到了难以预料的改善效果。基于此，创立了本发明创造。

术语定义

在不与相关技术内通用的涵义造成抵触的情形下，本申请术语适用于以下解释：

如本文所用，“磷石膏原料”涵盖任何粒径形式或任何粒子形态的磷石膏固体。

如本文所用，“湿磨”是指对物料在加入液体介质的条件下进行研磨的方式。在此定义下，本文的物料是指后文即述的磷石膏原料、添加剂A、添加剂B、吸附剂、晶型调控剂等，当然还涵盖根据实际需要加入的添加剂等非液体介质之外的组分。