专利名称：磷石膏的净化与节能脱水方法
技术领域：
本发明属于石膏的生产方法，特别是涉及憐石膏的净化与节能脱水 方法。
背景技术：
目前磷石膏的产生主要是湿法磷化工生产磷酸时，磷矿与硫酸进行 复分解反应沉淀结晶所生成的； 一吨磷酸(P205%)要产生5—6吨固体 磷石膏。2006年我国湿法磷酸生产约800万吨(P205%)，所产固体磷 石膏4400多万吨。由于在湿法磷酸生产中，工艺决定了磷矿的分解率 只有95%，也就是仍有5°/。的磷矿留在了排除的石膏中，这是其一；更 由于磷矿的杂质、反应生成的右膏结晶所致，在过滤分离磷石膏时，其 洗涤率也仅有98.5—99.0%,仍有1一1.5%的水溶磷留在了排除的石膏 中，这是其二。这就造成磷石膏处理利用的难题。现有磷石膏的处置方法主要是陆地堆放，因其中含有大量的残留磷 酸，其PH<2，国家环保局己做出规定按危废固体废物处理。这不仅与 节能减排、保护环境相背，而且大大地增加生产者的土地占有、处置、 维护等间接成本。仅有很少部分进行利用，如直接用于生产石膏粉、硫 酸水泥。由于是直接用于加工使用， 一是磷石膏中所含的磷、氟等杂质 进入下一步加工工序，不仅影响所加工的产品质量，而且往往造成生产. T.艺难亍进行，不得己往往要掺入天然石膏或盐石膏，甚至加入石灰中 和，以降低磷、氟等杂质的相对含量；二是简单的再浆方式，不能将石 膏中的非水溶磷等固体杂质除掉，同样要加入天然石膏或盐石膏以降低 岡体杂质的相对含量；三是磷石膏中所含的游离水太高，靠热力学脱水 的加热干燥方法，不仅耗能大，也影响装置规模，增大投资、管理等费 用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种将磷石膏进行净 化除杂、除去石膏中的水溶性杂质和非水溶性杂质，提高了石膏的纯度，利于下游加工的产品质量的磷石膏的净化与节能脱水方法。由于采用非 热力学脱水，减少了石膏中的游离水分含量，节约了干燥能源；达到了 降低生产成本，提高生产能力，减少投资，增加生产者的经济效益等目的。本发明的y的是通过如下技术方案实现的，包括直接用硫酸分解磷矿制取得到的湿法磷酸或采用发明人在ZL94111776.6专利"一种硫酸法 生产磷酸及含磷溶液的生产方法"中所分离磷酸后得到的磷石膏，加入 一定的水进行打浆搅拌反应，然后进行重力分离出含不溶性磷的固体 桨。重相含磷固体浆返回前工序加工磷酸，轻相进行固液分离其中的水 溶性磷，然后机械压榨进行非热力学脱水，经干燥得到本发明所指石膏 粉产品。本发明的工艺方法包括a、 将萃取湿法磷酸排除的磷石膏，加入普通工艺水进行打浆；b、 经打浆后的料浆进行重力分离，重相返回萃取湿法磷酸工序加 工原料，回收未分解的磷矿；C、轻相料浆进行压滤分离；'d、分离后含有水溶性磷及其它杂质的滤液，返回萃取湿法磷酸的 石膏分离工序作为工艺水，回收其中的水溶磷； e、滤饼在压滤机上进行压榨、空气吹干；g、吹干后含游离水较少的滤饼进入干燥器中进行干燥，得到净化 后的石膏产品。 本发明中磷石膏加入水的量为石膏的液固比(L/S) 1.5—7.0，最好 2.0—5.0;搅拌时间为0—60分钟，最好为5—30分钟；重力分离重轻 相比为O.Ol—O.l，最好为'0.02—0.05;加压过滤压力0.10—0.25Mpa; 吹干空气压力0.10—0.30Mpa;滤饼干燥温度进口 500°C，出口 160—180 °C。本发明所制得的目的物即为半水石膏粉。可用于生产建筑胶结剂、 水泥缓凝剂、建筑石膏板、砌块、以及石膏制硫酸水泥的原料。本发明的技术方案带来的优点由于采用重力分离磷石膏中的不溶磷及固体杂质，固液分离其中的水溶磷及可溶性杂质，并进行加压过滤、 压榨、压縮空气吹干机械脱水。即提高了磷石膏的纯度，又降低了全靠热力学脱水的干燥费用，扩大了磷石膏更大的用途；节能减排，保护环 境，节约了投资和生产操作费用；而且减少了因堆放所产生的土地占有、 渣场建设、维护费用等。因此，本发明不但可将废弃的磷石膏作为一个资源使用，而且具有加工成本费用低、产品质量优、经济和社会效益十分显著占
图1为本发明的工艺流程示意图。 具体实施例下面结合工艺流程图和具体实施例对本发明方法作进一步说明。 实施例1取15公斤普通工艺水于30立升的搅拌槽中，加入5公斤磷石膏 (其组成见表一)，并搅拌30分钟；然后静止5分钟，放出上层95%的 料浆进入0.1n^压滤机中进行压滤过滤，其后用隔膜挤压一分钟，在用 6.0bar压缩空气千燥吹千2分钟，得到石膏3.8公斤(其组成见表一)。 表K磷石膏净化脱水前后的组成、花, 净化后g、 Pl'(、％水溶PA%CaO%SO.,,,游离水％以石膏计CaSO萬O1. 2 31,9742. 5223. 590. 287). 410. 1231. 4245. 2110. 696. 51实施例2将磷石膏以每小时投入量3600公斤，以液固比4.0连续均匀加入水和部分压滤分离返回的滤液，进入连续搅拌打浆槽中，物料停留时间30分钟；用泵送入串联的旋流分离器中，维持重相比例0.04，重相用泵送回磷酸生产萃取系统，轻相进入压榨压滤机进行过滤并压榨，加压过滤压力0.20Mpa; —部分滤液返回磷酸生产过滤系统，维持生产系统水平 魂n衡， 一部分返回磷石膏打浆槽连同水一道维持液固比；压滤机上滤饼用 ().25Mpa压缩空气吹千后，送入干燥机中进行干燥；干燥器进口温550 °C，维持f燥机出口温度160—17(TC;每小时得到半水石膏公斤。品2260
权利要求
1、磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在于该方法包括a.将水加入打浆槽中，按一定的液固比加入磷石膏进行打浆浸取反应；b、打浆反应后的料浆进行重力分离，分离出与磷石膏比重差的固体杂质；c、经分离后的料浆进行固液分离，分离出磷石膏中的可溶性杂质；d、滤液返回磷酸工序用做工艺水，部分返回打浆槽以维持工艺水平衡；e、滤饼经过压榨脱水，压缩空气吹干；f、滤饼进入干燥器进行干燥。
2、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在-r所加入的水为普通工艺用水或生产工艺回收水。
3、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于所加入的水与磷石膏的液固比(L/S) 1.5—7.0。
4、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于加入水打浆浸取反应时间为1一60分钟。
5、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其、特征在 于所述的重力分离重轻相比为0.01 —0.1 。
6、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于所述的加「R过滤压力0.10—0.40Mpa。
7、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于所述的吹干空气压力0.05—0.40Mpa。
8、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于所述的滤饼干燥温度进口 200—600°C 。
9、 按权利要求1所述的磷石膏的净化与节能脱水方法，其特征在 于所述的滤饼干燥温度出口 150—180°C。
全文摘要
本发明公开了一种磷石膏的净化与节能脱水方法。包括采取本流程中用重力分离磷石膏中的不溶性磷及其它固体杂质，加压过滤固液分离其中的可溶性磷及其可溶性杂质；压榨、压缩空气吹干进行机械脱水，干燥获得半水石膏粉产品。其产品的纯度高，杂质少，用途广；由于采用非热力学的机械脱水，磷石膏中的游离水从25-30％降到～10％，节约了烘干的能耗，大幅度地降低了生产成本。
文档编号C04B11/02GK101269922SQ200710050888
公开日2008年9月24日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者龚家竹 申请人:龚家竹