一种选冶联合提高磷石膏白度和纯度的方法与流程

1.本发明涉及磷石膏处理技术领域，具体涉及一种选冶联合提高磷石膏白度和纯度的方法。


背景技术：

2.磷石膏是湿法磷酸生产过程中使用硫酸分解磷矿石制取磷酸产生的副产品，其主要成分为硫酸钙caso4·
nh2o，反应式为ca5f(po4)3+5h2so4+10h2o＝5caso4·
nh2o+3h3po4+hf
↑
，其含量一般可达到70％～90％左右。磷石膏中含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等杂质，这给磷石膏的资源化利用带来了较大困难。一般用湿法生产1t磷酸可排放4～4.5t磷石膏。我国磷石膏堆存量已超5亿t，每年新增磷石膏约7000万t，因此磷石膏的资源化利用问题在中国备受重视。目前，国内大型磷肥企业处理磷石膏方法多采用湿法排渣，在山谷筑坝堆存；小型磷肥企业多采用干法排渣，平地堆存。
3.随着磷石膏不断累积，渣场库容逐渐缩小，磷石膏堆存不仅占用了大量的土地资源，还会污染土壤与河流，破坏生态环境。磷石膏能否有效利用成为制约磷化工发展的难题，而且国家逐步推行以磷石膏消耗量来定装置产能的政策，环保压力越来越大。磷石膏应用技术的开发利用迫在眉睫。
4.磷石膏因为含有大量的有机质、二氧化硅、未反应的磷灰石以及铁镁氧化物等杂质使其白度较低，只能应用于水泥、路基、土壤调理剂等方向，无法实现高值化应用。提高磷石膏的白度，能将磷石膏用作建筑墙体材料、pvc/pe填料等领域，替代天然石膏，在节约天然石膏资源的同时提高了磷石膏的附加值，达到变废为宝的目的。因此，亟需开发一种流程短、白度提高效果好、能耗低的磷石膏处理方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种选冶联合提高磷石膏白度和纯度的方法，解决现有磷石膏因其含有大量杂质导致其白度低开发利用率低的问题。
6.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种选冶联合提高磷石膏白度和纯度的方法，其特征在于包括如下步骤：
7.s1.将来自湿法磷酸生产中的磷石膏进行分级，+120目粒级和-500目粒级产品进入尾矿渣库，-120～+500目粒级进入浮选作业；
8.s2.-120～+500目粒级磷石膏调浆至浓度25％～30％，加入脱硅捕收剂和脱有机质捕收剂，混合均匀后进行一次粗选，浮选泡沫作为粗选尾矿；粗选精矿内再加入调整剂和脱硅捕收剂，混合均匀后进行一次精选，浮选泡沫作为精选尾矿，精选精矿为净化磷石膏；
9.s3.净化磷石膏经干燥后加入氯化铵研磨1～1.2h后，在650～700℃下煅烧1～1.5h，得到增白后的净化磷石膏。
10.更进一步的技术方案是步骤s2中所述一次粗选中脱硅捕收剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸配制而成，加入量为180～250g/t，脱有机质捕收剂由煤油和松醇油
以质量比1～1.5：1混合而成，加入量为120～200g/t。
11.更进一步的技术方案是步骤s2中所述一次精选中先加入由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸配制而成的脱硅捕收剂，加入量为150～200g/t，充分反应后再加入cao调节矿浆ph。
12.更进一步的技术方案是步骤s3中所述氯化铵加入量为净化磷石膏质量的2％～4％。
13.更进一步的技术方案是步骤s3所述增白后的磷石膏白度≥92.9％，纯度≥98.1％。
14.工作原理：将磷石膏进行分级，脱除+120目粒级和-500目粒级产品，脱除一部分有机质和二氧化硅，再将-120～+500目粒级磷石膏为浮选入料，调浆后采用一粗一精反浮选流程，进一步脱除有机质和二氧化硅，浮选后的净化磷石膏加入氯化铵研磨后煅烧，得到白度≥92.9％，纯度≥98.1％的高纯磷石膏。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种选冶联合提高磷石膏白度和纯度的方法，磷石膏经分级后脱除一部分有机质和二氧化硅，再通过一粗一精反浮选后进一步净化，净化后再加入氯化铵研磨后煅烧得到白度和纯度都高的磷石膏。整个工艺流程短，药剂用量少，煅烧时加入助剂，大大缩短煅烧时间，得到白度和纯度均较高的磷石膏，满足磷石膏的高值化应用条件，提高了经济效益。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.实施例1
18.将某化肥厂湿法磷酸装置产出的磷石膏分级后，脱除+120目粒级和-500目粒级，选取-120～+500目粒级磷石膏为浮选入料，采用“一粗一精”反浮选流程。磷石膏调浆至浓度26.67％，粗选时加入由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂200g/t，脱有机质捕收剂160g/t，脱有机质捕收剂由煤油和松醇油按质量比1.1:1混合而成，浮选泡沫作为粗选尾矿，粗选精矿内加入200g/t由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂后添加cao调节矿浆ph，进行一次精选，进一步脱除磷石膏中的二氧化硅，浮选泡沫作为精选尾矿，精选精矿为净化磷石膏。将精选精矿烘干后，加入净化磷石膏质量2.5％的nh4cl研磨1h，随后将磨好的物料置于马弗炉中，设置煅烧温度为660℃，煅烧时间为1h，得到增白后的净化磷石膏。
19.实施例2
20.将某化肥厂湿法磷酸装置产出的磷石膏分级后，脱除+120目粒级和-500目粒级，选取-120～+500目粒级磷石膏为浮选入料，采用“一粗一精”反浮选流程。磷石膏调浆至浓度27.4％，粗选时加入由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂230g/t，脱有机质捕收剂180g/t，脱有机质捕收剂由煤油和松醇油按质量比1.3:1混合而成，浮选泡沫作为粗选尾矿，粗选精矿内加入180g/t由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂后添加cao调节矿浆ph，进行一次
精选，进一步脱除磷石膏中的二氧化硅，浮选泡沫作为精选尾矿，精选精矿为净化磷石膏。将精选精矿烘干后，加入净化磷石膏质量3％的nh4cl研磨1h，随后将磨好的物料置于马弗炉中，设置煅烧温度为680℃，煅烧时间为1h，得到增白后的净化磷石膏。
21.实施例3
22.将某化肥厂湿法磷酸装置产出的磷石膏分级后，脱除+120目粒级和-500目粒级，选取-120～+500目粒级磷石膏为浮选入料，采用“一粗一精”反浮选流程。磷石膏调浆至浓度29.3％，粗选时加入由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂220g/t，脱有机质捕收剂170g/t，脱有机质捕收剂由煤油和松醇油按质量比1.4:1混合而成，浮选泡沫作为粗选尾矿，粗选精矿内加入200g/t由十二烷基三甲基溴化铵、十二胺和乙酸根据一定的比例配制而成的脱硅捕收剂后添加cao调节矿浆，进行一次精选，进一步脱除磷石膏中的二氧化硅，浮选泡沫作为精选尾矿，精选精矿为净化磷石膏。将精选精矿烘干后，加入净化磷石膏质量3.5％的nh4cl研磨1h，随后将磨好的物料置于马弗炉中，设置煅烧温度为690℃，煅烧时间为1h，得到增白后的净化磷石膏。
23.对实施例1～3的磷石膏原料、浮选精矿以及最终的煅烧精矿白度进行检测，具体结果如表1所示。由表1可得，本发明实施例1～3处理方法得到的磷石膏产品白度均高于92％，纯度大于98％，能实现磷石膏的高值化利用。
24.表1各阶段磷石膏产品检测
[0025][0026][0027]
对于湿法磷酸生产过程中得到的磷石膏的粒度筛析数据表2，从表2中可以看出在对磷石膏进行分级时脱除+120目粒级和-500目粒级可以脱除磷石膏中硅含量高的粒级和部分有机质。
[0028]
表2磷石膏粒度筛析数据
[0029][0030]
表3磷石膏原矿中各粒级白度分布情况
[0031][0032]
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的范围之内。更具体地说，在本技术公开和权利要求的范围内，可以对组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。