一种磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请属于磷石膏综合利用技术领域，具体涉及一种对于磷肥厂湿法磷酸工艺所 产生的磷石膏在排渣前的预处理系统。
【背景技术】
[0002] 磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺 是最为常用的磷酸生产工艺。湿法磷酸生产工艺中，首先通过硫酸分解磷矿粉生产萃取料 浆，然后过滤洗涤制得磷酸，而过滤洗涤的过程中便会产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨 磷酸约产生5~6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵则会排放2. 5~5吨磷石膏。随着我国近几 年来高浓度复合肥工业的迅猛发展，每年由磷肥类化工企业及其它企业(如复合添加剂）合 计约为2000多万吨。由于磷石膏中可溶磷、氟、有机物等杂质对于环境危害巨大，加上磷石 膏综合利用率较低，因而对于磷石膏堆放过程中环境污染问题急需加以研究。
[0003] 现有技术中，磷肥生产企业一般是将磷石膏料浆经固液分离后，直接运送至堆场 进行堆放，缺少预处理工艺或者在堆场再进行预处理，这种情况部分造成了处理不及时容 易污染环境，也造成了大量的物力、财力浪费，因而急需开发一种针对磷肥生产企业的磷石 膏产生后的能够及时进行预处理的装置设备及预处理工艺，从而降低对于环境的污染性及 便于后续的开发利用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中磷肥生产企业直接将磷石膏自然堆放极易污染环境的弊端，本申 请主要目的在于提供一种针对磷肥生产企业刚刚生产出来的磷石膏进行预处理的预处理 系统及利用该预处理系统的磷石膏预处理工艺，从而减小对于环境的污染性。
[0005] 下面对本申请的详细技术方案介绍如下。
[0006] 一种磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，该系统应用于处理湿法磷酸工艺中磷石膏 料浆经过滤机固液分离后所产生磷石膏，该系统包括储料罐、位于储料罐下方且与储料罐 相连接的计量装置、以及顺次连接的第一输送机、混合机和第二输送机，所述混合机位于计 量装置下方；
[0007] 其中，第一输送机将磷石膏送入混合机内；混合机内混合后的物料经第二输送机 运送至堆料场所；
[0008] 所述储料罐用于存放预处理物料，所述计量装置用于控制从储料罐内排放出的物 料。
[0009] 所述磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，其中混合机优选卧式不锈钢双螺带混合 机，可以将物料混合的较为均匀。
[0010] 利用所述磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统的磷石膏预处理方法，包括以下步骤：
[0011] (1)对磷石膏进行检测，确定磷石膏中主要有害物质含量，例如pH值、可溶磷、可 溶氟含量数据；
[0012] (2)选择合适的预处理物料，所述预处理物料为赤泥、碱性激发剂、粉煤灰和/或 活性矿渣的混合物，所述碱性激发剂为碳酸钠、水泥或灰钙；
[0013] 按质量比计，具体为：
[0014] 预处理物料为赤泥、碱性激发剂与粉煤灰混合物，其中赤泥35~55%，碱性激发剂 10~20%，粉煤灰30~45%;具体例如：
[0015]赤泥：灰钙：粉煤灰=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2);
[0016]赤泥：水泥：粉煤灰=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2);
[0017]赤泥：碳酸钠：粉煤灰=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2);
[0018] 赤泥：碳酸钠：粉煤灰=35% : 20% : 45% ;
[0019] 赤泥：水泥：粉煤灰=55% : 15% : 30%;
[0020] 赤泥：灰钙：粉煤灰=45% : 10% : 45% ;
[0021] 预处理物料为赤泥、碱性激发剂、粉煤灰和活性矿渣混合物，其中赤泥25~55%，碱 性激发剂10~20%，粉煤灰和活性矿渣按任意比例混合填充至100%;具体例如：
[0022] 赤泥：碳酸钠：粉煤灰：活性矿渣=40% : 16% : 40% : 4% (2 : 0· 8 : 2 : 0. 2)；
[0023]赤泥：水泥：粉煤灰：活性矿渣=40% : 10% : 40% : 10%(2 : 0· 5 : 2 : 0· 5);
[0024] 赤泥：灰钙：粉煤灰：活性矿渣=25% : 10% : 50% : 15%;
[0025] 赤泥：水泥：粉煤灰：活性矿渣=55% : 10% : 15% : 20%;
[0026] 赤泥：碳酸钠：粉煤灰：活性矿渣=30% : 20% : 25% : 25%;
[0027] 预处理物料为赤泥、碱性激发剂与活性矿渣混合物，其中赤泥25~55%，碱性激发剂 10~20%，活性矿渣加至100%;具体例如：
[0028]赤泥：水泥：活性矿渣=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2);
[0029] 赤泥：水泥：活性矿渣=25% : 20% : 55% ;
[0030] 赤泥：碳酸钠：活性矿渣=55% : 20% : 25%;
[0031] 赤泥：灰钙：活性矿渣=40% : 10% : 50%;
[0032] (3)将步骤（2)中预处理物料加入储料罐，按比例与磷石膏混合均匀后，堆料经7d 自然陈化后即可再行处理或直接使用。
[0033] 步骤（2)中所述预处理物料按照磷石膏质量的1~5%添加。
[0034] 已有研究表明，磷石膏主要成分为二水硫酸钙（CaS04 · 2H20)，其含量一般可达到 70~90%左右，其中所含的次要成分随磷矿石产地不同而各异，成分较为复杂，一般都含有岩 石成分Ca、Mg的磷酸盐及硅酸盐。磷石膏中主要污染物为其中的可溶性成分，其中又以可 溶性磷、可溶性氟等物为主。现有技术中，为降低磷石膏对于环境的污染，对于磷石膏的处 理方式主要有中和法、水洗法、焚烧法等，但各种方法均是针对已有堆料进行研究，由于已 有堆料体量较大，动辄万吨以上，因而现有方法均存在物力、财力等处理成本较高的难题。
[0035] 本申请针对现有技术中磷肥生产企业流水线中刚刚生产出来的磷石膏，提供了一 种预处理系统，该系统可与原有生产线较好配合使用，实现自动化运行；同时本发明通过对 磷石膏预处理物料配方的筛选、改良，可较好的中和、固化磷石膏中的水分和可溶性磷、可 溶性氟等有害成分，从而减少磷石膏堆积过程中对于环境影响；同时，由于磷石膏在产生源 头即进行了预处理，因而可减少后续磷石膏处理强度、处理所需场地、投资等人力、物力、财 力费用，因而具有较好的生产应用价值。
【附图说明】
[0036] 图1为本申请所提供的磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统结构示意图；
[0037] 图2为磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统中储料罐结构示意图。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图和实施例对本申请做进一步的解释说明。
[0039] 实施例1
[0040] 本申请所提供磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，主要应用于湿法磷酸工艺中磷石 膏料浆经过滤机1固液分离后所产生磷石膏，如图1、2所示，该系统包括第一输送机2、混合 机5、储料罐3、计量装置4、第二输送机6 ;
[0041] 其中第一输送机2将磷石膏送入混合机5内；混合机5位于储料罐3下方；计量装 置4与储料罐3相连，用于控制从储料罐3内所排放出的物料；混合机5混合后物料即磷石 膏经第二输送机6运送至堆料场所；
[0042] 所述储料罐3用于存放预处理物料。
[0043] 所述磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，其中混合机5为卧式不锈钢双螺带混合 机，可以将物料混合的较为均匀。
[0044] 实施例2~7
[0045] 利用实施例1所述磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统的磷石膏预处理方法，包括以 下步骤：
[0046] (1)对磷石膏进行检测，确定磷石膏中主要有害物质含量，例如pH值、可溶磷、可 溶氟含量数据。
[0047] 实施例中磷石膏来源于济源丰田肥业有限公司堆场，对其成分具体检测结果如下 表所示。
[0048]
[0049] (2)选择合适的预处理物料，按质量比计，各实施例所用具体预处理物料为：
[0050] 实施例2,赤泥：灰钙：粉煤灰=40%:20%:40% (2:1:2);
[0051] 实施例3,赤泥：水泥：粉煤灰=40%:20%:40% (2:1:2);
[0052] 实施例4,赤泥：碳酸钠：粉煤灰：活性矿渣=40%:16%:40%:4%( 2:0.8: 2： 0. 2)；
[0053]实施例5,赤泥：水泥：粉煤灰：活性矿渣=40%:10%:40%:10%(2:0. 5: 2 ： 0. 5)；
[0054] 实施例6,赤泥：碳酸钠：粉煤灰=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2);
[0055] 实施例7,赤泥：水泥：活性矿渣=40% : 20% : 40% (2 : 1 : 2)。
[0056] 以未添加预处理物料作为空白对照。
[0057] 各实施例中所用赤泥来自于中国铝业河南分公司，成分如下表所示。
[0058]
[0059] 各实施例中所用活性矿渣来自于济源钢铁公司，成分如下表所示。
[0060]
[0061] 各实施例中所用粉煤灰来自于济源沁北电厂，成分如下表所示。
[0062]
[0063] 各实施例中所用碳酸钠来自于廊坊亚太龙兴化工公司，成分如下表所示。
[0064]
[0065] 各实施例中所用水泥来自于中国铝业长铝水泥厂，成分如下表所示。
[0066]
[0067] (3)将步骤（2)中预处理物料加入储料罐，按比例与磷石膏混合均匀后，堆料经7d 自然陈化后即可再行处理或直接使用；
[0068] 步骤（2)中预处理物料均按照磷石膏质量1%添加。
[0069] 堆陈7d后，对各组磷石膏中部分成分进行检测，检测时依据《GBT23456-2009磷石 膏》进行检测，所涉及主要仪器设备有：恒温鼓风干燥箱(天津泰斯特)、PH计(上海精密)、分 光光度计(上海浦元400-700nm范围）、火焰光度计(上海精科）等，具体检测结果如下表所 不。
[0070]
[0071] 从上表可以看出，无论采用哪种预处理物料配方，相较于空白对照，即未处理的磷 石膏，经预处理后磷石膏其PH、水溶性氟、水溶性五氧化二磷均表现出明显降低，能够较好 的降低对于环境的污染性，因而具有较好的推广应用价值。
【主权项】
1. 一种磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，其特征在于，该系统应用于处理湿法磷酸工 艺中磷石膏料浆经过滤机固液分离后所产生磷石膏，该系统包括储料罐、位于储料罐下方 且与储料罐相连接的计量装置、以及顺次连接的第一输送机、混合机和第二输送机，所述混 合机位于计量装置下方； 其中，第一输送机将磷石膏送入混合机内；混合机内混合后的物料经第二输送机运送 至堆料场所； 所述储料罐用于存放预处理物料，所述计量装置用于控制从储料罐内排放出的物料。2. 如权利要求1所述磷肥厂磷石膏排渣前预处理系统，其特征在于，所述混合机为卧 式双螺带混合机。
【专利摘要】本申请属于磷石膏综合利用技术领域，具体涉及一种对于磷肥厂湿法磷酸工艺所产生的磷石膏在排渣前的预处理系统。该系统包括第一输送机、混合机、储料罐、计量装置、第二输送机；其中第一输送机将磷石膏送入混合机内；混合机位于储料罐下方；计量装置与储料罐相连；混合机混合后物料即磷石膏经第二输送机运送至堆料场所；所述储料罐用于存放预处理物料。本申请针对现有技术中磷肥生产企业流水线中刚刚生产出来的磷石膏开发应用，同时通过对磷石膏预处理物料配方的筛选、改良，可较好的中和、固化磷石膏中的水分和可溶性磷、可溶性氟等有害成分，从而减少磷石膏堆积过程中对于环境影响；具有较好的生产应用价值。
【IPC分类】C04B11/26
【公开号】CN204999808
【申请号】CN201520552109
【发明人】刘永旭, 谢国刚, 杨新亚, 贺小钢
【申请人】河南聚能新型建材有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月28日