[发明专利]一种磷石膏反浮选脱硅除杂的工艺

说明书

技术领域

本发明属于磷化工技术，一种磷石膏反浮选脱硅除杂工艺，从而制取低硅高质量石膏。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸生产过程中磷矿与硫酸发生反应制取磷酸过程中产生的工业废渣，据资料调查，每生产1吨磷石膏（P₂O₅计）将产生4～5吨磷石膏。目前全世界磷石膏每年排放量达2亿多吨，但是磷石膏的利用率不到10%，磷石膏的处理和综合利用已成为一个世界性的难题。我国磷肥产量居世界第一位，生产磷肥需要大量的磷酸产品，同时也产生大量的磷石膏废渣。磷石膏的堆放占用大量土地，可溶性P和F等有害成分通过介质向周围环境扩散渗透，形成二次污染环境。因此磷石膏无害化处理及综合利用已成为固体废物处理处置与资源化领域的重点研究项目。

磷石膏的处理处置问题已成为环境固体废渣治理的主要研究对象，同时已成为制约磷肥行业可持续发展的关键，本发明开发了出一种磷石膏单反或双反浮选脱硅除杂的工艺。本工艺通过磷石膏加水调浆，依次加入调整剂，捕收剂进行磷石膏脱硅单反或双反浮选过程，实现磷石膏脱硅除杂制取高品质石膏的过程，为磷石膏的工业化应用提供技术支持。

迄今为止，尚未见采用浮选方法进行磷石膏脱硅除杂相关工艺的发明专利报到，其中，针对云南磷石膏SiO₂含量高，其它杂技成分复杂的特点，采用双反浮选工艺的方法未见发明专利和相关研究文献报到。

本发明人曾提出了一种高硫煤分解磷石膏催化还原的方法（申请号：200910094008.8），该方法磷石膏分解温度在800～1050℃，分解产品为体积分数含量≥15%的SO₂炉气和质量百分含量≥70%的CaO混合材料。

还提出了一种黄磷尾气还原分解磷石膏的方法（申请号：200910094166.3；公开号：CN 101492177 B），该方法采用黄磷尾气还原分解磷石膏制取体积分数含量≥15%的SO₂气体和质量百分含量≥70%的CaO产品，还原分解温度为700～1000℃。

另外还提出了一种密闭电石炉气还原分解磷石膏的方法（申请号：200910094165.9；公开号：CN 101492176 B），该方法采用密闭电石炉气还原分解磷石膏制取体积分数含量≥15%的SO₂气体和质量百分含量≥70%的CaO产品，还原分解温度为700～1000℃。

在上述磷石膏的应用研究过程中，发现磷石膏分解产物CaO产品中SiO₂含量偏高，达到10～20%，限制了磷石膏分解产物CaO的应用，为了提高磷石膏分解产物CaO的含量，本发明采用反浮选的方法脱除磷石膏中的SiO₂，同时可以去除部分P、F和有机质等杂质，达到磷石膏脱硅除杂的目的。降低磷石膏产品中的SiO₂、磷、F和酸不溶物等杂质含量，制取低硅高品位的石膏产品的工艺。脱硅除杂制取的高质量石膏不仅对磷石膏分解制取SO₂炉气和CaO混合材料有利，还有利于磷石膏在建材和石膏产品等方面的应用研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷石膏反浮选脱硅除杂工艺，以获得高质量石膏，需要解决的技术问题是采用矿物采选技术进行磷石膏净化以制取高品位的石膏产品，使得石膏产品中CaSO₄质量分数达到80%以上，达到石膏分类标准中一类石膏产品的工艺方法。另外是为了解决磷石膏分解制取SO₂炉气和CaO产品过程中，体积分数SO₂浓度低和固体分解产物CaO含量低的问题；同时，也为解决磷石膏制取建材和石膏等产品中杂技含量高的问题。

本发明专利按以下方案完成：

一种磷石膏反浮选脱硅除杂的工艺，在针对磷石膏固废中SiO₂、磷、F和酸不溶物等杂质含量高的特点，采用加入调整剂和捕收剂进行单反或双反浮选工艺，反浮选所用的调整剂为NaOH、Na₂CO₃、水玻璃、CaO、盐酸、硫酸等常规调整剂，调整剂用量1～15kg/t。反浮选所用的捕收剂为脂肪酸类捕收剂、阴离子捕收剂、胺类捕收剂等常规脱硅捕收剂，捕收剂用量1～10kg/t。

根据磷石膏矿物组成，选用单反或双反浮选工艺，最终制得低硅高品质的石膏产品。