[发明专利]一种磷石膏的回收方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏的回收方法，该回收方法包括以下步骤：将磷石膏与碳酸盐混合进行一次酸解，去除浮沫，再进行二次酸解，然后压滤并洗涤，得到纯化后的磷石膏。本发明中的磷石膏的回收方法在对磷石膏进行回收后，磷石膏的各项性能指标均较未处理前有显著的提升，其中磷石膏的可溶磷降至0.016％以下，总磷降至0.1％左右，石膏浸出液的pH由1～2提升至6～7，石膏浸出液无需处理可直接排出，Mg、Na、Fe、K、Al和有机碳的含量均获得了极大的降低，石膏白度由22.71提升至78左右，石膏的净化程度要远高于常规水洗和酸解工艺，处理后的磷石膏质量指标优于建筑石膏粉标准的相关要求，可直接用作建筑石膏。

技术领域

本发明属于回收领域，具体涉及一种磷石膏的回收方法。

背景技术

磷石膏是采用湿法制取磷酸过程中产生的主要副产品，其主要成分为二水硫酸钙，每生产1吨磷酸(以P₂O₅计)产生约4.5～5.5吨磷石膏副产物。磷石膏的组成复杂，除含硫酸钙外，还有未完全分解的磷矿、残余在石膏中的磷酸、二氧化硅、氟化物、金属阳离子沉淀、酸不溶物、有机物等。

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，其中可溶性的杂质随着雨水渗流，会造成严重的环境污染。因此对磷石膏进行预处理，提高磷石膏品质、提升其经济价值是解决磷石膏问题的关键。目前对磷石膏的处理方法有石灰中和法、水洗法、浮选法、闪烧法等。其中，浮选法设备试剂成本高，不经济；闪烧法处理量少；石灰中和法可以消除可溶性磷、氟元素，但磷元素依旧留在石膏中，造成磷资源浪费。水洗法能够有效去除可溶性杂质，并能回收部分水溶性的磷元素，但是依旧无法处理磷石膏中占比超过水溶性磷近一倍的非水溶性磷，并且磷石膏中水溶性物质占比低，水洗净化对二水硫酸钙含量提升不大。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种磷石膏的回收方法。

本发明的目的之二在于提供一种磷石膏。

本发明的目的之三在于提供一种磷石膏在建筑材料中的应用。

本发明的目的之四在于提供一种磷石膏的回收系统。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面提供了一种磷石膏的回收方法，包括以下步骤：

将磷石膏与碳酸盐混合进行一次酸解，去除浮沫，再进行二次酸解，然后压滤并洗涤，得到纯化后的磷石膏。

优选地，所述碳酸盐为可溶性碳酸盐或由可溶性碳酸盐和不溶性碳酸盐混配而成。本发明中的可溶性碳酸盐可以解离磷石膏中的硫酸钙晶体，从而使磷酸钙晶体中包裹的杂质释放出来，实现纯化磷石膏的目的。

优选地，所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。

优选地，以碳酸盐的总质量为基准，可溶性碳酸盐的质量百分数大于40％。

优选地，所述不溶性碳酸盐为碳酸钙。

优选地，所述碳酸钙的粒径不大于60目。当碳酸钙的颗粒大于60目时，碳酸钙在慢速分解过程中易出现硫酸钙包覆现象，导致反应进行不彻底，影响最终产品的纯度。

优选地，所述磷石膏与碳酸盐的质量比为(4～9)：1；进一步优选地，所述磷石膏与碳酸盐的质量比为(7～9)：1。

优选地，所述一次酸解步骤所用的酸液为硝酸、硫酸中的至少一种；进一步优选地，所述一次酸解步骤所用的酸液为硫酸。

优选地，所述一次酸解步骤中，硫酸(以纯硫酸计)的加入量为磷石膏质量的18％～22％。

优选地，所述二次酸解步骤中，硫酸(以纯硫酸计)的加入量为磷石膏质量的6％～8％。