一种磷石膏在线提升pH值的生产工艺的制作方法

本发明涉及一种磷石膏净化提升 ph 值用于制备建筑石膏、α 型高强石膏及水泥缓凝剂原料的生产工艺，属于建筑材料。

背景技术：

1、湿法磷酸、磷复肥工业副产物磷石膏主要成分为caso4·2h2o，同时残留磷酸、硫酸、有机质等有害杂质，呈酸性。

2、通过水洗、浮选等方式可去除绝大部分水溶磷、氟和有机质等杂质，一般均能将将ph 提升至 5.0 以上，但如何在线精确化提升净化磷石膏 ph 值，满足规模化生产建筑石膏、α型高强石膏及水泥缓凝剂的要求，则是一项重要研究课题。

3、 2023年7月1日实施的 gb/t 9776-2022《建筑石膏》要求建筑石膏 ph≥5.0，因此，必须在磷石膏预处理阶段将 ph 值提升至一定范围，所规模化生产的建筑石膏力学性能指标满足标准要求。

4、净化磷石膏 ph 值提升后同样适用于规模化生产α型高强石膏和水泥缓凝剂，相应产品指标满足标准和市场需求，更加验证了磷石膏在线提升 ph 值的生产工艺的可行性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是磷石膏经过水洗预处理后 ph 值提升不精准的问题，以及提升 ph 值后的磷石膏不满足规模化生产建筑石膏、α 型高强石膏及水泥缓凝剂要求的问题。

2、本发明的技术方案：一种磷石膏在线提升 ph 值的生产工艺，具体步骤为：

3、将 ph 调整剂加水制备成 ph 调整剂溶液；

4、（2）将磷石膏原渣通过给料皮带和上料皮带转运进入制浆槽，槽中注入水并搅拌均匀，制备磷石膏浆；

5、（3）所述磷石膏浆自然溢流进入真空带式过滤机滤布上，刮去上层漂浮的有机质，并抽滤，磷石膏随真空带式过滤机运转进入一级洗涤阶段，得精磷石膏；

6、（4）将所述精磷石膏进行三级洗水冲洗，并逐级抽滤，得到的水洗净化磷石膏随真空带式过滤机运转进入 ph 值提升阶段；

7、（5）向所述水洗净化磷石膏表面均匀添加调整剂溶液（通过进料量自动调整ph调节剂溶液），并再次抽滤，得到 ph 值提升的净化磷石膏，随真空带式过滤机运转落入转运皮带上；

8、（6）随着皮带的运转，提升 ph 值后的净化磷石膏进入堆场堆存作为下游原料使用；

9、（7）上述过程中产生的各种滤液和滤布冲洗水汇合进入废水处理系统，经处理后，继续用于步骤（1）、（2）和（4）中 ph 调整剂溶液制备、磷石膏制浆和冲洗。

10、上述生产工艺中，所述步骤（1）中 ph 调整剂成分及占比：cao 含量为 80%以上的生石灰占比 85%以上、硫酸铝占比 0.05%~5% 、柠檬酸 0.05%~5% 、柠檬酸钠 0.05%~5%。

11、上述生产工艺中，所述步骤（1）中 ph 调整剂与水质量比为 2%~ 10%。

12、上述生产工艺中，所述步骤（1）中 ph 调整剂液制备过程分为预先制备和缓存两个 阶段，使用 ph 调整剂液制备罐用于 ph 调整剂液预先制备，使用 ph 调整剂液缓存罐用于 ph 调整剂液缓存，预先制备好的 ph 调整剂液进入 ph 调整剂液缓存罐中备用，在上述两个阶段均使用搅拌桨叶搅拌 ph 调整剂液使其处于均匀状态。

13、上述生产工艺中，所述步骤（2）中使用变频给料皮带和变频上料皮带保证进入制浆 槽中磷石膏原渣的质量流量稳定，使用上料皮带计量秤用于计量上料皮带所载磷石膏原渣质量。

14、上述生产工艺中，所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣游离水份范围 15%~20%，加水量与上料皮带所载磷石膏原渣的质量比为 1~3。

15、上述生产工艺中，所述步骤（4）中三级冲洗水与上料皮带所载磷石膏原渣的质量比分别为：一级 25%~55% ，二级 15%~35% ，三级 5%~ 15%。

16、上述生产工艺中，所述步骤（5）中 ph 调整剂与所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣质量比为 0.01%~0.5%。

17、上述生产工艺中，所述步骤（5）中使用了变频离心泵、流量计和旋塞阀，相关信号与所述步骤（2）中上料皮带计量秤相关信号形成 dcs 联锁，通过变频离心泵将所述步骤（1）中缓存罐中的 ph 调整剂溶液经不锈钢管均匀添加至磷石膏表层。

18、上述生产工艺中，所述步骤（5）中 ph 调整剂溶液流量 v(m3/h)与所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣质量 m(kg)及游离水含量ω(%)的函数关系为:v=0.049·(m-m·ω)

19、上述生产工艺中，所述步骤（6）中 ph 值提升净化磷石膏随真空带式过滤机运转进入转运皮带上前，经过转运皮带，实现初级均化。

20、与现有技术相比，本发明的突出效果在于：

21、本发明在有效去除绝大部分有机质、水溶磷、氟等杂质基础上，能根据上料皮带上磷石膏质量在线动态自动调节 ph 调整液的流量，工艺逻辑简单，磷石膏 ph 值控制范围精准，能满足规模化生产建筑石膏、α型高强石膏及水泥缓凝剂的要求，相应产品指标满足标准和市场需求。

技术特征：

1.一种磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中ph调整剂成分及占比：cao含量为80%以上的生石灰占比85%以上、硫酸铝占比0.05%~5%、柠檬酸0.05%~5%、柠檬酸钠0.05%~5%。

3.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中ph调整剂与水质量比为2%~10%。

4.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中ph调整剂液制备过程分为预先制备和缓存两个阶段，使用ph调整剂液制备罐用于ph调整剂液预先制备，使用ph调整剂液缓存罐用于ph调整剂液缓存，预先制备好的ph调整剂液进入ph调整剂液缓存罐中备用，在上述两个阶段均使用搅拌桨叶搅拌ph调整剂液使其处于均匀状态。

5.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）中使用变频给料皮带和变频上料皮带保证进入制浆槽中磷石膏原渣的质量流量稳定，使用上料皮带计量秤用于计量上料皮带所载磷石膏原渣质量。

6.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣游离水份范围15%~20%，加水量与上料皮带所载磷石膏原渣的质量比为1~3。

7.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（4）中三级冲洗水与上料皮带所载磷石膏原渣的质量比分别为：一级25%~55%，二级15%~35%，三级5%~15%。

8.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）中ph调整剂与所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣质量比为0.01%~0.5%。

9.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）中使用了变频离心泵、流量计和旋塞阀，相关信号与所述步骤（2）中上料皮带计量秤相关信号形成dcs连锁，通过变频离心泵将所述步骤（1）中缓存罐中的ph调整剂溶液经不锈钢管均匀添加至磷石膏表层。

10.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）中ph调整剂溶液体积流量v(m3/h)与所述步骤（2）中上料皮带所载磷石膏原渣质量m(kg)及游离水含量ω(%)的函数关系为::v=0.049·(m-m·ω)。

11.根据权利要求1所述的磷石膏在线提升ph值的生产工艺，其特征在于，所述步骤（6）中ph值提升净化磷石膏随真空带式过滤机运转进入转运皮带上前，经过转运皮带，实现初级均化。

技术总结
本发明公开了一种磷石膏在线提升pH值的生产工艺。该工艺将磷石膏原渣制浆后过滤、水洗得到精磷石膏，然后三级水洗并逐级抽滤，向净化磷石膏表面均匀添加调整剂溶液并抽滤，得到pH值提升的净化磷石膏；本发明通过将pH调整剂液的流量与磷石膏的质量流量形成连锁关系，再通过设备的过滤特性，实现在线精准控制磷石膏的pH，得到符合建筑石膏粉、高强石膏粉及水泥缓凝剂的生产原料。本发明工艺逻辑简单、控制精准，净化后的磷石膏中可溶氟盐、磷酸盐低，不影响下游产品的关键物理指标，不增加磷石膏净化工艺水的量，并能实现大规模生产。

技术研发人员：颜鹏,阮运春,陈翱翔
受保护的技术使用者：瓮福（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15