[发明专利]一种磷石膏生产建筑石膏粉的方法

说明书

本发明涉及一种磷石膏生产建筑石膏粉的方法，包括以下过程：磷石膏浆料经旋流器旋流分离，得到溢流产物和底流产物；将溢流产物过滤得到滤饼，经干燥、煅烧得到建筑石膏粉。本发明通过控制合理的粒径级配，使得通过较低品质的磷石膏制备的建筑石膏也具有较高的强度，能够提高磷石膏的回收利用率。并且本发明的方法工艺操作简单，煅烧温度低，在生产过程中不产生废气废水。

技术领域

本发明属于磷石膏再利用技术领域，具体涉及一种磷石膏生产建筑石膏粉的方法。

背景技术

目前湿法磷酸生产工艺中，每生产1吨P₂O₅有效产品，伴随产生磷石膏4-6吨。磷石膏固体废渣目前大部分只能采取堆存方式排放，占用了大量土地，同时磷石膏可溶物磷、氟等渗入土壤及水体，造成极大的污染。我国磷化工行业排放磷石膏固废约7500万吨/年，总利用率不到40％。每年排放和历年累计堆存的磷石膏已严重限制磷化工行业的可持续发展。磷石膏的综合利用主要开发利用途径用于水泥、石膏建材、路基、工业填料土壤修复等。由于磷石膏中含有大量的CaSO₄·2H₂O，因此可以用于生产β-半水石膏作为建筑石膏粉，建筑石膏粉是建筑行业的三大缓凝材料之一。

磷石膏结晶形态、颗粒粒径分布、酸性pH值、含水率以及杂质成份及含量等随磷矿品质、选矿工艺及磷酸生产工艺的不同而不同，导致磷石膏的综合利用产品质量不稳定，特别是磷石膏中含有的氟、磷、有机质、硅酸盐及石英等杂质含量稍高，即会导致综合利用产品质量不合格。专利CN113511829A提供了一种用磷石膏制备建筑石膏粉的方法。其是将磷石膏和余热水混合再浆后静置，然后去除浆液表层的含油杂质；浆液加入旋流分离器内进行旋流分离洗涤，收集最终底渣烘干煅烧制备建筑石膏粉。该方法针对的是经过浮选处理品质较高的磷矿产生的磷石膏，其二氧化硅杂质主要集中在较细组分，因此可以收集旋流分离的底渣。但实际生产中大量的磷石膏是较低品质磷矿产生未处理的的磷石膏，还含有较粗的石英等二氧化硅杂质，因而采用该方法生产得到的建筑石膏粉中硫酸钙纯度仍旧不高，性能较差。

发明内容

针对上述工艺中存在的问题，本发明拟提供一种针对低品质的磷石膏生产建筑石膏粉的方法。

对于品质较高的磷矿产生的磷石膏，其二氧化硅杂质主要集中在较细组分，可以采用旋流去除溢流来提高硫酸钙纯度，从而提升建筑石膏品质。但是未处理的较低品质磷矿产生的磷石膏中，不仅含有较细的二氧化硅杂质，还含有较粗的石英等二氧化硅杂质，这样即使采用旋流去除溢流的方法，底流中的硫酸钙纯度也不会很高。因此，发明人改变思路，不再考虑提高硫酸钙纯度，而是通过控制合理的粒径级配来提升建筑石膏品质。

本发明采用的技术方案如下：

一种磷石膏生产建筑石膏粉的方法，包括以下过程：

磷石膏浆料经旋流器旋流分离得到溢流产物和底流产物；将溢流产物过滤得到滤饼，滤饼经干燥得到初级石膏粉，初级石膏粉经煅烧得到建筑石膏粉。

旋流分离收集溢流产物，得到较细的磷石膏组分，尽管较细组分里硫酸钙的纯度不高，但由于其较细，烧制的建筑石膏强度依然高。

进一步地，所述磷石膏浆料按10％～40％固液比配制。

进一步地，所述磷石膏浆料采用吸收煅烧炉尾气后的溶液配制。

将收集的煅烧尾气中的粉尘颗粒返回系统，能够使得建筑石膏里各个粒级的组分分布更均匀，进一步提高建筑石膏强度。

进一步地，所述旋流器规格为直径Φ1＝75～150mm，底流口直径Φ2＝6～20mm，旋流器运行压力0.1～0.5MPa。

进一步地，所述烘干温度40～100℃。

进一步地，所述煅烧温度为120～180℃。