一种磷石膏的本质无害化处置方法与流程

文档序号:12325752阅读:1909来源:国知局

本发明涉及化学工业废料处理领域,具体涉及一种磷石膏的本质无害化处置方法。



背景技术:

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分:CaSO4·2H2O,此外还含有多种其他杂质。其中不溶性杂质:如石英、未分解的磷灰石、不溶性P2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐;可溶性杂质:如水溶性P2O5,溶解度较低的氟化物和硫酸盐。此外,磷石膏中还含微量砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素;磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。

由于磷石膏的产生量大,综合利用量小,大量的磷石膏主要采用渣场填埋方式进行处置。渣场填埋处置方式广泛采用铺膜防渗技术,主要有干法和湿法,由于磷石膏呈弱酸性,对渣场地表有腐蚀性,并含有少量磷、氟、砷等元素,其填埋处置环境风险高,投资费用大。针对这些缺点已有用石灰中和和湿法石灰石中和的方法。石灰中和法的成本较高;湿法石灰石中和需要调浆、反应槽、调整pH值、沉淀分离等工艺,操作麻烦,成本也较高。

如中国发明专利申请(公开号:CN102058952A,公开日:2011.5.18)公开了一种磷石膏无害化处理剂,该处理剂为石灰,应用重量配比为石灰:磷石膏=0.5-1:100,将石灰粉加入到磷石膏中搅匀即可将磷石膏转化为一般固体废弃物,立即可进行综合利用,降低堆场要求。该方法虽然操作简单,但是处理剂成本较高,不利于大规模磷石膏处理。中国专利CN1876204A公开了一种磷石膏无害化处理的方法,是将磷石膏加水调制成再浆,然后交替进行真空抽滤和滤饼加水洗涤过程,洗涤后的石膏可以采用干法排渣或湿法排渣(加入石灰石、电石渣或石灰浆进行中和反应)的方式进行安全堆存和综合利用,该方法主要针对湿法磷酸副产的磷石膏,先调制成浆液,在进行后续的过滤、中和、沉积等工序,操作繁杂,可以看出湿法石灰石中和需要调浆、反应槽、调整pH值、沉淀分离等工艺,操作麻烦,成本也较高。

由于石灰中和与湿法石灰石中和成本较高,适用性不强,因此需要对磷石膏的本质无害化处置方法进行进一步的探索。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种磷石膏本质无害化处置方法,选择石灰石粉作为处理剂,用干法直接混合反应处理的方式进行无害化处置,使经过处置过后的磷石膏,便于渣场填埋,同时能降低对渣场的建设和维修费用,操作简便,设备设施易得、能大幅降低人力成本和设备成本,为今后磷石膏的综合利用创造条件。

本发明是通过以下技术方案予以实现的:

一种磷石膏的本质无害化处置方法,包括如下步骤:

(1)、取石灰石,粉粹成粒度为0.08mm~0.12mm的石灰石粉,

(2)、将待输送入渣场的磷石膏置于运输装置,然后按重量配比为:石灰石粉:磷石膏=0.6~1.3:200,用投料装置将石灰石粉加入磷石膏中;

(3)、利用搅拌混匀装置,将石灰石粉和磷石膏进行充分混匀,然后输送到渣场堆存。

进一步的,所述步骤(1)中,石灰石粉的粉碎粒度优选为0.09mm~0.11mm;

进一步的,所述步骤(2)中,磷石膏的输送装置为皮带,皮带转速为0.7m/s~1.0m/s;

进一步的,所述步骤(2)中,石灰石粉的投料装置为带计量器的罐体,设于输送装置的上方;通过匀速投料的方式将石灰石粉加入待输送入渣场的磷石膏中;

进一步的,所述步骤(2)中,石灰石粉与磷石膏的重量配比优选为0.9~1.1:200;

进一步的,所述步骤(3)中,搅拌混匀装置设于输送装置下端,将石灰石粉与磷石膏按比例充分混合均匀后,再进行运输。

本发明的有益效果在于:采用经筛选的合适粒度的石灰石粉,能充分跟磷石膏混合,中和掉磷石膏中的弱酸物质,使磷、氟、砷等元素被沉淀固化;由于石灰石粉容易获得,且未增加磷石膏的杂质成分,为今后磷石膏的综合利用创造条件。另外,按照特定的比例,将石灰石粉均匀投料入磷石膏中,中和剂经济合理,既满足了无害化处理的要求,还能达到直接在运输的过程中一步到位,无需如湿法中和的方式另外增加设备、人力进行操作的效果;且用干法混合反应工艺简单,设备投资少,操作简便,不产生废水,运行成本相对较低,非常契合大型磷生产企业在废渣处理方面进行经济化、合理化、环保化改进的目的,也是今后技术粗放型转为能源型所追求的目标。综合铺膜成本分析,本法具有较大的成本优势,对磷石膏产生量大的企业更有推广价值。

附图说明

图1是本发明一种磷石膏的本质无害化处置方法工艺流程图

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步描述,但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例1:

(1)、取石灰石,粉粹成粒度为0.09mm~0.11mm的石灰石粉;

(2)、将待输送入渣场的磷石膏置于运输装置,然后按重量配比为:石灰石粉:磷石膏=0.7:200,用投料装置将石灰石粉加入磷石膏中;

(3)、利用搅拌混匀装置,将石灰石粉和磷石膏进行充分混匀,然后输送到渣场堆存。

实施例2:

(1)、取石灰石,粉粹成粒度为0.08mm~0.12mm的石灰石粉;

(2)、将待输送入渣场的磷石膏置于运输装置,然后按重量配比为:石灰石粉:磷石膏=1.2:200,用投料装置将石灰石粉加入磷石膏中;

(3)、利用搅拌混匀装置,将石灰石粉和磷石膏进行充分混匀,然后输送到渣场堆存。

对比试验1

我们选用某批原状磷石膏进行试验,分别按照本发明的实施例1、实施例2,中国专利CN102058952A、中国专利CN1876204A所述实施例,对磷石膏进行处理,按照GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒物鉴别》进行检测,检测结果如下表所示:

检验表明:实施例1和2,经过处理的磷石膏各项指标均远低于国家标准中的规定要求。其中最为重要的无机氟化物指标比对降低了90%以上,全磷指标比对降低了95%以上,水溶性的五氧化二磷比对下降了几乎为100%,水溶性氟比对下降了80%以上,磷石膏中的附着水比对下降了9%以上,原呈酸性(pH值为2~4)的磷石膏可处置为中性,完全达到了国家规定的排放标准,真正意义上做到了无害化排放。与专利CN102058952A检测结果进行比较,本实施例在无机氟化物、pH值上具有优势;CN1876204A为一种湿法磷酸副产的磷石膏无害化处理的方法,特征在于湿法中和,过程繁杂,而本发明的实施例通过石灰石粉和磷石膏的均匀混合,达到和专利CN1876204A的一样效果,甚至于在镉、全磷处置方面占优。

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