一种磷石膏浮选法同步除杂提纯工艺

本发明涉及磷化工固废处理，具体涉及一种磷石膏浮选法同步除杂提纯工艺。

背景技术：

1、磷石膏是磷化工的主要固体废弃物，一般生产1吨磷酸会产生4.5-5t磷石膏。目前全世界每年约产生2.8亿吨磷石膏，而磷石膏的综合利用率尽在40％左右。磷石膏酸性强，品位不稳定，含有可溶性和不可溶性磷、氟、硅等有害杂质，如不进行有效的除杂处理，对生态环境将造成极大的危害。

2、浮选法是将水与石膏按照一定比例充分混合均匀后输入浮选设备，通过搅拌、静置等手段将悬浮于水面的有机质脱除。该法可有效脱除大部分有机杂质和少部分可溶性杂质，石膏回收率高。

3、cn115400881a公开了一种磷石膏提纯增白的方法，该方法通过一次反浮选脱色，加入药剂为脱色捕收剂和起泡剂，脱色捕收剂为三羟基聚胺型捕收剂，起泡剂为碳酸盐类起泡剂，后采用三次正浮选进行深度提纯，以硫酸为调整剂，将ph控制在0～2.5，捕收剂为直链烷基苯磺酸钠、α-烯基磺酸钠中至少一种。精矿经过浓缩、过滤、干燥后得到精制磷石膏。可将磷石膏白度从31.03％提升至76.46％，ca2so42h2o品位从91.89％提升至96.56％，sio2含量从5.87％降低至0.57％。虽然可有效对磷石膏进行除杂和脱色，使磷石膏中的有机质、碳渣、硅和其它杂质有效脱除。但反浮选后需经过三次正浮选，导致回水必须分质回用，浮选流程复杂，且能耗大。

4、cn116116885a公开了一种磷石膏增白处理方法，该方法先进行浮选处理，采用复合浮选剂由聚氧丁烯醇二硫代磷酸盐和烃基二硫代碳酸盐混合而成，再经高速离心脱水、再经电磁旋转炉预热、干燥、脱附着水、分步脱结晶水、煅烧，冷却后再进行细磨，可得精制石膏纯度95％以上，白度可达88％以上。但该法需经高温煅烧及高速离心等操作，能耗大。且操作过程较复杂。

5、cn112808736a公开了一种磷石膏净化和无害化处理方法，该方法采用硫酸溶液调节ph＝1～3,加入螯合剂(为edta、羟基乙叉二磷酸和乙二胺四亚甲基膦酸中的一种或多种)得到浮选料浆，固液分离后再与水、除砷剂和螯合剂混合，净化得到无害磷石膏，可将磷石膏的白度从56.22提升至82.3，纯度从88.3％提升至93.5％。但药剂用量大，成本高。

6、cn116871059a公开了一种磷石膏反浮选捕收剂及其制备方法，该药剂成分主要由植物皂苷和脂肪酸酯和改性淀粉组成，以水为分散介质。该方法加入调整剂和捕收剂后，经过一步反浮选，可将磷石膏的白度从35％提升至70％，二水石膏品位从90.4％提升至98.6％。该方法可有效提升磷石膏的白度，但对于原磷石膏白度小于30的情况，仍无法达到较好的效果。

7、综上所述，针对磷石膏的净化预处理已公布了多种专利技术，但这些方法仍存在流程复杂，工艺步骤多，能耗高，同时，通过添加脱色剂，仅能去除黑色的有机质，对于黑色的硅酸盐杂质如石英，长石无法去除，纯度提升有限，精矿白度提升不显著等问题。因此，亟需寻找一种更简单的磷石膏净化提纯除杂方法。

技术实现思路

1、基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种高效的磷石膏净化处理方法，本发明的方法可实现磷石膏中磷、氟、硅、有机质等多种杂质的同步脱除，最终产品白度可从21提升到83，纯度二水石膏含量可从85％提升到95％左右；且工艺简单、高效，所得净化磷石膏产品可用作α高强石膏或填料石膏的优质原料。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种高效、简单、低能耗的磷石膏浮选法同步除杂提纯工艺，包含以下步骤：

3、(1)将磷石膏再浆后，依次加入脱色剂、捕收剂进行调浆，得入选料浆；

4、(2)将步骤(1)得到得入选料浆引入第一段反浮选作业ⅰ，得粗精矿和泡沫尾矿ⅰ；

5、(3)将步骤(2)得到的粗精矿与脱色剂和捕收剂再次混合，进行第二段反浮选作业ⅱ，得到最终精矿和泡沫尾矿ⅱ；

6、(4)对步骤(3)得到的泡沫尾矿ⅱ和步骤(2)所得到的泡沫尾矿ⅰ进行空白扫选作业，获得最终尾矿即泡沫产品ⅲ和中矿ⅰ，中矿ⅰ返回第一段反浮选作业形成闭路循环；

7、(5)将(3)、(4)中得到的最终精矿和最终尾矿过滤，烘干，研磨后得到精矿和尾矿产品。

8、作为上述技术方案的优选，本发明提供的磷石膏浮选法同步除杂提纯工艺进一步包括下列技术特征的部分或全部：

9、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中，再浆工序为将水加入磷石膏中，浓度控制在10～60％，搅拌至无固体颗粒。

10、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中磷石膏中ca2so4·2h2o的品位80～90％，白度20～40，固体颗粒主要集中在+0.048mm粒级，+0.048mm粒级占比80.06％，-0.048mm～+0.02mm粒级之间的固体颗粒占比7.5％。

11、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中，磷石膏再浆后料浆浓度控制在15～45wt％，浮选矿浆ph为0.5～3.0，浮选矿浆温度为5～40℃。其中，选矿浆指的是再浆后的料浆。

12、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中，脱色剂包含：烃油、芳香醇，其配比为1:1～3；脱色剂加入用量为30～600g/t。

13、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中，捕收剂为双硬脂酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵，双硬脂酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵的化学通式为其中，r为c16～c18烷基。典型烷基链组成如牛脂基、棕榈基、油基、硬脂基、氢化棕榈基等。

14、作为上述技术方案的改进，所述浮选捕收剂为双牛脂基乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵、双棕榈基乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵，双油基乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵，双硬脂基乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵，双氢化棕榈基乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵，双脂肪酸乙酯基羟乙基甲基硫酸甲酯铵中的一种或多种。

15、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中，捕收剂用量为10～800g/t。

16、作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)中的调浆以及步骤(3)中的再次混合，混合搅拌时间2～5min，搅拌速度3.7～4m/s，脱色剂添加量200～600g/t，捕收剂添加量10～800g/t。

17、作为上述技术方案的改进，所述步骤(4)中的空白扫选作业，搅拌时间1～3min，搅拌速度3.7～4m/s。

18、与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

19、本发明通过分段加药方式，进行一粗一精反浮选，在选别中同步脱除含碳有机质，和黑色细小含硅脉石颗粒，可有效提升精矿白度和纯度。本发明提供的同步浮选提纯除杂工艺简单高效低能耗。

20、本发明的方法可实现磷石膏中磷、氟、硅、有机质等多种杂质的同步脱除，最终产品白度可从21提升到超过83，纯度二水石膏含量可从85％提升到95％以上。且工艺简单、高效，所得净化磷石膏产品可用作α高强石膏或填料石膏的优质原料。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。