[发明专利]一种磷石膏深度脱磷的方法

说明书

本发明涉及一种磷石膏深度脱磷的方法，属于磷石膏脱磷的技术领域。一种磷石膏深度脱磷的方法，包括以下步骤：(1)磷石膏酸化；(2)磷酸盐沉积；(3)有机质絮凝；(4)制备二水石膏。本发明的脱磷方法可有效地将磷石膏中的磷酸根进行去除，经过多批试验测试结果可以看出，本发明的脱磷方法可将磷石膏中磷酸根的含量由2％左右降低至0.15％以下。并且在制备二水石膏结束后剩余的母液，可进行浓缩作为无机复合肥料使用，真正的做到了物尽其用。

技术领域

本发明属于磷石膏脱磷的技术领域，具体涉及一种磷石膏深度脱磷的方法。

背景技术

磷石膏是湿法制磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是硫酸钙，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等。采用湿法工艺生产磷酸，每生产1吨磷酸，就会产生4.5～5吨磷石膏。磷石膏中存在可溶性磷杂质，可溶性磷杂质的主要成分为可溶磷、游离的磷酸以及Ca(H₂PO₄)₂。可溶性磷一般存在于磷石膏的表面上，部分磷酸，磷酸容易随雨水渗透至土壤中污染环境。因此对磷石膏进行脱磷处理是非常重要的。

现有的磷石膏脱磷处理有以下几种方法：

1、水洗法：水洗法是目前采用较多的脱磷方法，一般通过水洗的方法可以去除大部分杂质。但是水洗法存在着耗水量大、能耗相对较多、洗涤水容易造成二次污染等问题。

2、酸洗法：酸洗法是一种较为常见的化学除杂方法，其多使用硫酸作为浸取液，在经过洗涤后可溶解磷石膏中所含的不溶性磷、铁、铝、镁等化合物，能够获得较好的除杂效果。但是由于磷石膏自身成本较低，使用酸洗法无疑会增加其成本。

3、煅烧法：煅烧法是将磷石膏置于高温下进行煅烧使其失水，通常用于粘度大的磷石膏，煅烧后的磷石膏会转化成磷酸盐。但是由于煅烧温度较高，通常会在750℃下进行煅烧，能耗相对较大，并且煅烧后的产物一般只作为建筑原料，这无疑缩小了其应用范围。

上述的磷石膏脱磷的常用处理方法，均不能够达到完全脱磷的要求，因此，需要寻找一种可以完全脱磷的工艺。

发明内容

针对现有技术中磷石膏无法完全脱磷以及脱磷成本高、易造成再次污染等问题，本发明提供一种磷石膏深度脱磷的方法，以解决上述问题。本发明使用了化学脱磷的方法，通过控制脱磷工艺中的投料比以及pH，达到了深度脱磷的效果。

本发明的技术方案为：

一种磷石膏深度脱磷的方法，包括以下步骤：(1)磷石膏酸化；(2)磷酸盐沉积；(3)有机质絮凝；(4)制备二水石膏。具体步骤如下：

(1)取磷石膏，粉碎后加入硝酸溶液，控制反应温度55～60℃，搅拌反应至反应液中无明显颗粒物质，得酸化反应液。

(2)取步骤(1)的酸化反应液，先加入明矾，搅拌溶解后，加入氢氧化钾，控制反应液pH至1～2，静置，将反应液降温至10～15℃。在本步骤中须先加入明矾，使得反应液中生成磷酸铝的晶种，在后续调节pH时，磷酸铝会逐渐析出。如果先加入氢氧化钾调节反应液pH，则反应液中极易生成溶解度更小的氢氧化钙，从而会影响后续磷酸铝的生成。静置后过滤，得过滤液。

(3)向步骤(2)的过滤液中加入氢氧化钾调节过滤液的pH至3.7～4.7，搅拌1h后静置。调节pH的原因是将过滤液中多余的铝沉降，同时生成的氢氧化铝凝胶可以吸附净化过滤液中微小的有机质。对静置后的过滤液进行过滤，得净化液。