一种磷石膏中有机杂质的去除方法

1.本发明涉及磷石膏加工技术领域，尤其涉及一种磷石膏中有机杂质的去除方法。


背景技术：

2.近年来，由于具有处理量大，设备大型化、自动化程度高，成本低等优势，浮选法在磷石膏的纯化过程中越来越受到重视。浮选过程中常常需要将原状磷石膏与水配制成一定浓度的料浆并进行调质，然后加入化学捕收剂、发泡剂、分散剂和抑制剂等多种化学药剂使得磷石膏中的caso4
·
2h2o颗粒粘附在气泡表面从而上浮到料浆表层，收集处理后得到磷石膏精矿，浮选后的尾矿从浮选机下端排出。
3.目前对于磷石膏中有机物的去除方法主要有水洗法、有机溶剂萃取法和发泡剂浮选等。由于有机物常常吸附在石膏晶体颗粒表面且在在水中的溶解性差，加之水洗过程用水量消耗大且容易造成二次污染，因此水洗法的应用范围在一定程度上受到了限制。有机溶剂萃取法一般采用ccl4、磷酸三丁脂和磷酸二异锌脂等有机萃取剂，过程中通过有机溶剂萃取对磷石膏进行清洗，萃取出有机杂质并进行分离。
4.泡沫浮选法是去除磷石膏中有机杂质的常用方法，但上述方法常常需要使用化学捕收剂、发泡剂、分散剂和抑制剂等多种化学药剂来分选出磷石膏并剔除其中的有机物。例如，常用的浮选发泡剂有仲辛醇、杂醇油、混合醇、松油、松醇油、甲基戊醇等，上述药剂不仅具有一定的毒性，同时一但残留在浮选后的磷石膏中将会对磷石膏正常的水化硬化和流动性产生不利影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种磷石膏中有机杂质的去除方法，旨在解决现有技术中的现有的磷石膏中有机杂质方法中，无法有效的去除磷石膏中的有机杂质同时其残留在磷石膏中的表面活性剂的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的一种磷石膏中有机杂质的去除方法，包括如下步骤，
7.将磷石膏送入组合式滚筒筛中，筛除磷石膏中的大块杂物；
8.将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨；
9.将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30配置后，加入矿物浮选机中进行混合搅拌制浆；
10.将氯化氢和氢氧化钠加入料浆中，调节料浆ph值；
11.向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏。
12.在“将磷石膏送入组合式滚筒筛中，筛除磷石膏中的大块杂物”中，所述方法还包括，
13.取筛面长度1500mm，筛孔尺寸3～30mm的组合式滚筒筛；
14.将磷石膏送入组合式滚筒筛中，在滚筒筛的下方放置磷石膏的收集箱；
15.启动组合式滚筒筛转动，磷石膏掉落至收集箱内。
16.在“将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨”中，所述方法还包括，
17.取内部装有钢球的球磨机，球磨机的筛网具有200～300目孔；
18.将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中，在筛网的下方放置收集箱；
19.启动球磨机的筛网转动，控制球磨时间在5～30min，得到球磨后的磷石膏。
20.在“将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30配置后，加入矿物浮选机中进行混合搅拌制浆”中，所述方法还包括，
21.将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30进行配置；
22.取内部具有多个料浆槽串联的浮选机，每个料浆槽内安装有搅拌叶轮和驱动电机、尾矿排出装置、液位调节器和泡沫刮除装置；
23.将按比例配置的磷石膏和水加入矿物浮选机中搅拌，搅拌3分钟，搅拌速率为150转/分钟～500转/分钟，得到混合料浆。
24.在“将氯化氢和氢氧化钠加入料浆中，调节料浆ph值”中，所述方法还包括，
25.向搅拌结束后的料浆中加入氯化氢和氢氧化钠，调节料浆的ph值维持在3～9之间。
26.在“向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏”中，所述方法还包括，
27.向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌3～5min；
28.搅拌过程中，磷石膏颗粒表面的有机物脱落；
29.继续搅拌，并在搅拌过程中由叶轮旋转形成负压，向料浆中充入空气；
30.搅拌过程中产生泡沫，泡沫吸附脱落的有机物；
31.刮除产生的泡沫。
32.在“向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌3～5min”中，所述方法还包括，
33.所述表面活性剂为改性木质素磺酸盐、稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物以及具有梳型结构的高性能聚羧酸减水剂中的一种或多种；所述表面活性剂的用量为料浆中石膏质量的0.03％～0.3％。
34.在“向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏”后，所述方法还包括，
35.磷石膏料浆在清洗和浮选结束后送入第二个浮选室重复进行清洗和浮选，得到纯净磷石膏。
36.本发明的一种磷石膏中有机杂质的去除方法，通过将磷石膏送入组合式滚筒筛中，筛除磷石膏中的大块杂物；将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨；将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30配置后，加入矿物浮选机中进行混合搅拌制浆；将氯化氢和氢氧化钠加入料浆中，调节料浆ph值；向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏，如此不仅可以有效的去除磷石膏中的有机杂质同时其残留在磷石膏中的表面活性剂可以降低磷石膏的标准稠度需水量并提高磷石膏的机械强度。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
38.图1是本发明的磷石膏中有机杂质的去除方法的流程图。
39.图2是本发明的将磷石膏送入组合式滚筒筛中，筛除磷石膏中的大块杂物的流程图。
40.图3是本发明的将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨的流程图。
41.图4是本发明的将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30配置后，加入矿物浮选机中进行混合搅拌制浆的流程图。
42.图5是本发明的向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏的流程图。
具体实施方式
43.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
44.请参阅图1至图5，本发明提供了一种磷石膏中有机杂质的去除方法，包括如下步骤，
45.s101：将磷石膏送入组合式滚筒筛中，筛除磷石膏中的大块杂物；
46.s1011：取筛面长度1500mm，筛孔尺寸3～30mm的组合式滚筒筛；
47.s1012：将磷石膏送入组合式滚筒筛中，在滚筒筛的下方放置磷石膏的收集箱；
48.s1013：启动组合式滚筒筛转动，磷石膏掉落至收集箱内；
49.在本实施方式中，磷石膏中的有机物主要来源于磷矿石中的有机杂质，以及在一些磷酸湿法工艺生产中所添加的有机添加剂等，其杂质组分主要是乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷等；将堆场中的磷石膏送入一组合式滚筒筛中(筛面长度1500mm，筛孔尺寸3～30mm)，滚筒筛的滚筒装置倾斜安装于机架上，电动机经减速机与滚筒装置通过联轴器连接在一起，驱动滚筒装置绕其轴线转动，当物料进入滚筒装置后，由于滚筒装置的倾斜与转动，使筛面上的物料翻转与滚动，使尺寸合格的磷石膏物料经滚筒后端底部的出料口排出质底部的收集箱内，大块杂物经滚筒尾部的排料口排出，由于物料在滚筒内的翻转、滚动，使卡在筛孔中的物料可被弹出，防止筛孔堵塞，从而筛除磷石膏中碎砖、石块、编织袋等大块状杂物，得到筛分后的磷石膏原料；
50.s102：将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨；
51.s1021：取内部装有钢球的球磨机，球磨机的筛网具有200～300目孔；
52.s1022：将筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中，在筛网的下方放置收集箱；
53.s1023：启动球磨机的筛网转动，控制球磨时间在5～30min，得到球磨后的磷石膏；
54.在本实施方式中，使用的球磨机是由水平的筒体，进出料空心轴及磨头等部分组成，筒体为长的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与筒体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段。筛除大块杂物后的磷石膏由球磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由
于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎，球磨后的磷石膏通过卸料板排出，完成粉磨作业。
55.筛除大块杂物后的磷石膏送入球磨机中进行球磨，控制球磨时间为5～30min,磷石膏出料粒度为200～300目。球磨的目的主要为，一方面，筛分后虽然磷石膏多以粉体形式存在，但由于其含水率高，其仍存在大量的团聚现象，使的粉状磷石膏中存在有不同尺寸的微小块状磷石膏；另一方面，由于磷石膏中的有机杂质在不同粒径磷石膏中的分布不同，因此球磨过程可以对磷石膏的中的有机物进行均化处理，为后续工序创造条件。
56.s103：将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30配置后，加入矿物浮选机中进行混合搅拌制浆；
57.s1031：将配置好的磷石膏和水按质量比1:5～1～30进行配置；
58.s1032：取内部具有多个料浆槽串联的浮选机，每个料浆槽内安装有搅拌叶轮和驱动电机、尾矿排出装置、液位调节器和泡沫刮除装置；
59.s1033：将按比例配置的磷石膏和水加入矿物浮选机中搅拌，搅拌3分钟，搅拌速率为150转/分钟～500转/分钟，得到混合料浆；
60.在本实施方式中，将球磨后的磷石膏与水按不同比例加入矿物浮选机中进行混合制浆，制浆过程中控制磷石膏与水的质量比为1:5～1:30，搅拌时间为3分钟，机械搅拌速率为150转/分钟～500转/分钟。所述矿物浮选机为市售的机械搅式浮选机，主要由多个容积为0.37m3的料浆槽串联而成、每个槽中有直径为300mm的叶轮搅拌及其驱动电机(功率为1.5kw)、尾矿排出装置、液位调节器和泡沫刮除装置组成。
61.s104：向搅拌结束后的料浆中加入氯化氢和氢氧化钠，调节料浆的ph值维持在3～9之间；
62.s105：向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌料浆并向料浆充入空气，进行清洗和浮选，排出纯净磷石膏；
63.s1051：向调节好ph值的料浆中加入表面活性剂，搅拌3～5min，所述表面活性剂为改性木质素磺酸盐、稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物以及具有梳型结构的高性能聚羧酸减水剂中的一种或多种；所述表面活性剂的用量为料浆中石膏质量的0.03％～0.3％；
64.s1052：搅拌过程中，磷石膏颗粒表面的有机物脱落；
65.s1053：继续搅拌，并在搅拌过程中由叶轮旋转形成负压，向料浆中充入空气；
66.s1054：搅拌过程中产生泡沫，泡沫吸附脱落的有机物；
67.s1055：刮除产生的泡沫；
68.在本实施方式中，搅拌结束后采用hcl和naoh调节料浆的ph，使的料浆的ph值维持在3～9。在调节到一定ph值的磷石膏料浆中加入表面活性剂对料浆进行分散和清洗。所述表面活性剂为改性木质素磺酸盐、稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物以及具有梳型结构的高性能聚羧酸减水剂中的一种或多种。所述表面活性剂的用量为料浆中石膏质量的0.03％～0.3％。加入表面活性剂后继续搅拌1min,并在搅拌过程中由于叶轮旋转形成负压，其可不断的向料浆中充入空气，一方面吸入充足的空气与磷石膏矿浆混合，另一方面搅拌磷石膏矿浆与上述表面活性剂混合使的吸附在磷石膏颗粒表面的有机物进入到液相中。同时充入的空气还可以细化泡沫，使的进入液相的有
机物可以粘合在泡沫之上，上浮到矿浆面，从而使的其从磷石膏料浆中分离。控制加入表面活性剂后的搅拌时间为3～5min,泡沫刮除时间为3～10min。
69.其清洗浮选的除杂过程所用试剂为改性木质素磺酸盐、稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物以及具有梳型结构的高性能聚羧酸减水剂中的一种或多种。与其它浮选除杂过程所用的药剂相比具有分散性能好、价格低廉和环保性好的特点。更重要的是使用上述药剂多磷石膏进行除杂处理可以有效降低磷石膏的标准稠度需水量，从而提高磷石膏基材料的机械性能。
70.s106：磷石膏料浆在清洗和浮选结束后送入第二个浮选室重复进行清洗和浮选，得到纯净磷石膏。
71.在本实施方式中，磷石膏料浆在第一个浮选室清洗和浮选结束后送入第二个浮选室重复上述过程，如此循环直到磷石膏中的有机物含量降低到相应的要求。清洗和浮选除杂后的纯净磷石膏从尾矿箱排出，经离心脱水后进行后续的资源化利用。清洗和浮选用水经处理够可循环利用。
72.本发明包提供一种磷石膏中有机杂质的去除方法，泡沫浮选法是去除磷石膏中有机杂质的常用方法，但上述方法常常需要使用化学捕收剂、发泡剂、分散剂和抑制剂等多种化学药剂来分选出磷石膏并剔除其中的有机物。例如，常用的浮选发泡剂有仲辛醇、杂醇油、混合醇、松油、松醇油、甲基戊醇等，上述药剂不仅具有一定的毒性，同时一但残留在浮选后的磷石膏中将会对磷石膏正常的水化硬化和流动性产生不利影响。
73.本发明提出了一种泡沫浮选工艺，在这一过程中，以环保性强、化学毒性少的表面活性剂代(例如，改性木质素磺酸盐、三聚氰胺系及具有梳型结构的高性能聚羧酸系减水剂中的一种或多种)和外充空气的形式完成发泡过程，有效的去除磷石膏中的有机杂质同时其残留在磷石膏中的表面活性剂，可以降低磷石膏的标准稠度需水量并提高磷石膏的机械强度，有效的避免了浮现和清洗药剂对磷石膏的二次污染。
74.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。