[发明专利]一种机械力和化学浮选协同的磷石膏高效净化的方法

说明书

本发明提供一种机械力和化学浮选协同的磷石膏高效净化的方法，包括以下步骤：首先，将磷石膏原料、研磨球和水混合，湿磨处理，得到磷石膏湿磨浆体；其次，向磷石膏湿磨浆体内加入调整剂，调节pH，得到调整后的浆料；再次，向调整后的浆料中加入起泡剂，以及由胺类捕收剂和羧酸类捕收剂组成的复合捕收剂，浮选处理，得到浮选泡沫和浮选浆料；最后，将浮选浆料高速离心处理，固液分离，得到磷石膏精料和滤液。本发明通过湿磨机械力促进杂质分离，再添加浮选剂，实现“机械分离‑化学浮选”过程的高效协同，促进了磷石膏中有机质与难溶硅的快速分离，起到更好的除杂效果。该方法降低磷石膏危害的同时节省了成本，实现经济循环和绿色发展的有机结合。

技术领域

本发明属于固体废弃物除杂的技术领域，具体涉及一种机械力和化学浮选协同的磷石膏高效净化的方法。

背景技术

磷石膏是磷肥和磷化工行业的主要工业副产品，来自于硫酸处理磷矿时产生的固体渣，其主要成分是硫酸钙水合物，与天然石膏高度相似，磷石膏含有残留的磷酸和氢氟酸等酸性物质，并含有未完全分解的磷矿、二氧化硅、碱金属盐、重金属(砷、铜、锌、铁、锰和铀、镭等)和放射物元素、有机物等杂质。磷石膏除杂工艺还不够完善，没法避免杂质的影响，磷石膏的处理仍是世界性难题。目前，我国磷石膏的综合利用主要集中在建筑材料、化工和农业等领域，但存在着利用率偏低的问题，仍有大量新增磷石膏堆存，不仅占用大量土地资源，且有害杂质的浸出，会对土质、水体、大气产生极为恶劣的影响。

磷石膏的预处理的方法主要有如下几种：水洗法、闪烧、陈化法、筛分法、热处理、化学分离、浮选法等方法。例如，中国专利CN111908813A公开了一种磷石膏的预处理净化方法，通过将磷石膏多次脱水和逆流洗涤，得到预处理磷石膏；中国专利CN111499237A公开了一种磷石膏预处理方法及其应用，将磷石膏筛分、闪烧、陈化，提高磷石膏纯度；中国专利CN113620625A公布了一种磷石膏除杂及制备白色无水磷石膏的方法，采用分段高温煅烧处理磷石膏，来提高磷石膏的白度和纯度。中国专利CN103172288A公布了一种磷石膏的预处理方法，通过添加尿素后蒸发结晶来去除磷石膏内杂质。上述方法虽然能实现磷石膏原料的预处理，但存在着成本高、可能造成二次污染、局限性大、除杂方式单一等问题。特别是对磷石膏中有害杂质SiO2和有机物的除杂效果还有待提升，在一定程度上限制了磷石膏原料的回收及再利用。

基于此，提供一种低成本、低污染、并能高效去除磷石膏原料中SiO2和有机物杂质的净化方法，是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种低成本、低污染、并能高效去除磷石膏原料中SiO2和有机物杂质的机械力和化学浮选协同的磷石膏高效净化的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：提供一种机械力和化学浮选协同的磷石膏高效净化的方法，包括以下步骤：

S1、将磷石膏原料、研磨球和水混合，湿磨处理，得到磷石膏湿磨浆体，所述磷石膏湿磨浆体的颗粒粒径为10～30μm；

S2、向所述磷石膏湿磨浆体内加入调整剂，调节pH为7.5～9.5，得到调整后的浆料；

S3、向所述调整后的浆料中加入起泡剂和复合捕收剂，浮选处理，得到浮选泡沫和浮选浆料；

S4、将所述浮选浆料离心处理，所述离心处理的转速为4000～6000r/min，离心处理的时间为10～30min，固液分离，得到磷石膏精料和滤液；

步骤S3中，复合捕收剂的加入量为磷石膏原料质量的0.15～0.5％；所述复合捕收剂由胺类捕收剂和羧酸类捕收剂按照(4～8)：(3～6)的质量比组成。