一种利用钢渣预处理磷石膏的方法与流程

[0001]
本发明涉及一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，属于工业废弃物资源化处理技术领域。


背景技术：

[0002]
磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的固体废渣，在传统的磷石膏预处理阶段有水洗法，石灰中和法，球磨法，浮选，煅烧等预处理工艺这些预处理阶段不是需要添加大量的水，就是需要人工操作剂，从而产生环境污染、无法完全工业生产、增加成本等问题。本发明利用钢渣预处理磷石膏的过程中减少了水的使用量，降低了处理磷石膏后的废水对环境和人体的危害；利用钢渣废料，减少了处理磷石膏过程中人工处理部分的人工成本和其他添加剂的物料成分；改变了传统预处理磷石膏的方法，更加有利于工业生产。


技术实现要素：

[0003]
本发明提供了一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，以用于利用钢渣对磷石膏进行处理，使得磷石膏增白。
[0004]
本发明的技术方案是：一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，包括以下步骤：
[0005]
步骤一：将钢渣和水混合，搅拌均匀，过滤后收集钢渣浸取液以备使用；其中水和钢渣按1：2～2.2的质量比混合；
[0006]
步骤二：取磷石膏原料，将其筛分过滤孔为0.20mm的筛子，收集筛分后的磷石膏，陈化24h～36h，以备使用；
[0007]
步骤三：用质量分数为28％～30％的硫酸溶液洗涤步骤二获得的磷石膏，过滤后收集磷石膏滤渣；
[0008]
步骤四：将步骤三制得的磷石膏滤渣和步骤一收集的钢渣滤液按质量比为1：0.428～0.430的比例充分混合；
[0009]
步骤五：将步骤四获得的混合物料充分搅拌，测定ph，直至物料ph值的范围在7～9之间；
[0010]
步骤六：将步骤五中搅拌好的混合物料洗涤、过滤，留下滤饼；
[0011]
步骤七：将步骤六中的物料放入烘箱，107度加热4h～6h；其中加热时间从烘箱温度达到107度开始计时，物料堆积厚度不高于3.5cm；
[0012]
步骤八：将步骤七预处理后的磷石膏放置降至室温，将其筛分过筛孔为0.20mm的筛子，收集筛分后磷石膏。
[0013]
所述步骤六洗涤具体为：常温条件下用1.5-2.0倍于物料用水量洗涤3-5分钟。
[0014]
本发明的有益效果是：本发明为磷石膏废渣和钢渣废料的综合利用开辟了新途径，操作工艺简单，操作成本低，除杂增白效果好；较少用水量，对环境及人体伤害较少；充分利用钢渣废料，达到固废利用的目的。具体的：本发明利用钢渣中的活性石灰中和磷石膏的酸性，降低磷石膏中p、f等化合物的含量，硫酸酸洗去除磷石膏中含有的可溶性硅、铝、
铁、氟、钾等杂质的化合物，并按设定的比例将二者混合，可使磷石膏滤渣充分沉侵于钢渣滤液，最后烘箱进一步的干燥脱水后去除磷石膏中的少量的有机物杂质，从而得到较为纯净，白度较高的半水磷石膏。
具体实施方式
[0015]
下面结合实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
[0016]
下述实施例中使用的磷石膏是磷肥生产过程的直接废弃处理的磷石膏原料，钢渣是冶金工业中产生的废渣，由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。
[0017]
磷石膏主要化学成分质量分数
[0018][0019]
磷石膏原料白度33.5。
[0020]
实施例1：一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，包括以下步骤：
[0021]
步骤一：将钢渣和水混合，搅拌均匀，过滤后收集钢渣浸取液以备使用；其中水和钢渣按1：2.2的质量比混合；
[0022]
步骤二：取磷石膏原料，将其筛分过滤孔为0.20mm的筛子，收集筛分后的磷石膏，陈化24h，以备使用；
[0023]
步骤三：用质量分数为30％的硫酸溶液洗涤步骤二获得的磷石膏，过滤后收集磷石膏滤渣；
[0024]
步骤四：将步骤三制得的磷石膏滤渣和步骤一收集的钢渣滤液按质量比为1：0.429的比例充分混合；
[0025]
步骤五：将步骤四获得的混合物料充分搅拌，测定ph，直至物料ph值的范围在7-9之间；
[0026]
步骤六：将步骤五中搅拌好的混合物料常温条件下2.0倍于物料用水量洗涤3分钟、过滤，留下滤饼；
[0027]
步骤七：将步骤六中的物料放入烘箱(型号：101-4型；电压380v，功率9000w；鼓风功率：440w)，107℃加热4h；其中加热时间从烘箱温度达到107℃开始计时，物料堆积厚度不高于3.5cm；
[0028]
步骤八：将步骤七预处理后的磷石膏放置降至室温，将其筛分过筛孔为0.20mm的筛子，收集筛分后磷石膏。
[0029]
测其化学组成：
[0030][0031]
磷石膏白度71。
[0032]
实施例2：一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，包括以下步骤：
[0033]
步骤一：将钢渣和水混合，搅拌均匀，过滤后收集钢渣浸取液以备使用；其中水和钢渣按1：2.2的质量比混合；
[0034]
步骤二：取磷石膏原料，将其筛分过滤孔为0.20mm的筛子，收集筛分后的磷石膏，陈化24h，以备使用；
[0035]
步骤三：用质量分数为28％的硫酸溶液洗涤步骤二获得的磷石膏，过滤后收集磷石膏滤渣；
[0036]
步骤四：将步骤三制得的磷石膏滤渣和步骤一收集的钢渣滤液按质量比为1：0.429的比例充分混合；
[0037]
步骤五：将步骤四获得的混合物料充分搅拌，测定ph，直至物料ph值的范围在7-9之间；
[0038]
步骤六：将步骤五中搅拌好的混合物料常温条件下1.5倍于物料用水量洗涤4分钟、过滤，留下滤饼；
[0039]
步骤七：将步骤六中的物料放入烘箱(型号：101-4型；电压380v，功率9000w；鼓风功率：440w)，107度加热5h；其中加热时间从烘箱温度达到107度开始计时，物料堆积厚度不高于3.5cm；
[0040]
步骤八：将步骤七预处理后的磷石膏放置降至室温，将其筛分过筛孔为0.20mm的筛子，收集筛分后磷石膏。
[0041]
测其化学组成：
[0042][0043]
磷石膏白度65。
[0044]
实施例3：一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，包括以下步骤：
[0045]
步骤一：将钢渣和水混合，搅拌均匀，过滤后收集钢渣浸取液以备使用；其中水和钢渣按1：2的质量比混合；
[0046]
步骤二：取磷石膏原料，将其筛分过滤孔为0.20mm的筛子，收集筛分后的磷石膏，陈化30h，以备使用；
[0047]
步骤三：用质量分数为28％的硫酸溶液洗涤步骤二获得的磷石膏，过滤后收集磷石膏滤渣；
[0048]
步骤四：将步骤三制得的磷石膏滤渣和步骤一收集的钢渣滤液按质量比为1：
0.428的比例充分混合；
[0049]
步骤五：将步骤四获得的混合物料充分搅拌，测定ph，直至物料ph值的范围在7-9之间；
[0050]
步骤六：将步骤五中搅拌好的混合物料常温条件下1.8倍于物料用水量洗涤4分钟、过滤，留下滤饼；
[0051]
步骤七：将步骤六中的物料放入烘箱(型号：101-4型；电压380v，功率9000w；鼓风功率：440w)，107度加热4h；其中加热时间从烘箱温度达到107度开始计时，物料堆积厚度不高于3.5cm；
[0052]
步骤八：将步骤七预处理后的磷石膏放置降至室温，将其筛分过筛孔为0.20mm的筛子，收集筛分后磷石膏。
[0053]
测其化学组成：
[0054][0055]
磷石膏白度58。
[0056]
实施例4：一种利用钢渣预处理磷石膏的方法，包括以下步骤：
[0057]
步骤一：将钢渣和水混合，搅拌均匀，过滤后收集钢渣浸取液以备使用；其中水和钢渣按1：2.1的质量比混合；
[0058]
步骤二：取磷石膏原料，将其筛分过滤孔为0.20mm的筛子，收集筛分后的磷石膏，陈化36h，以备使用；
[0059]
步骤三：用质量分数为29％的硫酸溶液洗涤步骤二获得的磷石膏，过滤后收集磷石膏滤渣；
[0060]
步骤四：将步骤三制得的磷石膏滤渣和步骤一收集的钢渣滤液按质量比为1：0.430的比例充分混合；
[0061]
步骤五：将步骤四获得的混合物料充分搅拌，测定ph，直至物料ph值的范围在7-9之间；
[0062]
步骤六：将步骤五中搅拌好的混合物料常温条件下2.0倍于物料用水量洗涤5分钟、过滤，留下滤饼；
[0063]
步骤七：将步骤六中的物料放入烘箱(型号：101-4型；电压380v，功率9000w；鼓风功率：440w)，107度加热6h；其中加热时间从烘箱温度达到107度开始计时，物料堆积厚度不高于3.5cm；
[0064]
步骤八：将步骤七预处理后的磷石膏放置降至室温，将其筛分过筛孔为0.20mm的筛子，收集筛分后磷石膏。
[0065]
测其化学组成：
[0066][0067]
磷石膏白度63。
[0068]
由上述结果可以看出，采用本发明的方法对磷石膏进行预处理后的杂质成分质量百分比显著减少，磷石膏白度明显增加，成本及操作工艺更优于其他方法，说明了本发明方法对于磷石膏的预处理效果更好。
[0069]
上面对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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