[发明专利]一种制备副产弱碱性磷石膏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备副产弱碱性磷石膏的方法，属于化工初污技术领域。

背景技术

目前湿法磷酸生产副产磷石膏的处理及综合利用技术均是采用对已排放出的有害酸性磷石膏进行处理及综合利用，其主要技术方法有以下几类：

1、建设磷石膏渣场堆放：对渣场进行防渗处理，收集渣场渗漏液回生产系统循环利用或处理达标后排放，由于磷石膏有害，建渣场受限，且该技术方法属于治标不治本；

2、磷石膏制硫酸联产水泥：技术成熟但不经济且有大量二氧化碳和部分废水废渣排放而难以推广；

3、磷石膏无害（资源化）处理及综合利用：采用组合配方药剂处理磷石膏，使其含杂质成分增多损害了磷石膏的理化特性且成本高，使其综合利用受限，而限制其发展；

4、磷石膏用于土壤技术：由于磷石膏中的水溶氟对土壤形成叠加危害而受限。

上述各类方法均未从根本上解决磷石膏的有害问题，而导致湿法磷酸生产副产磷石膏成为世界性处置难题，同时也影响到湿法磷酸化工业的发展。

发明内容

本发明的目的是：提供一种制备副产弱碱性磷石膏的方法，使酸性磷石膏的PH值由3~4变为8~9，水溶磷氟转变为水不溶物变废为资源，从根本上解决磷石膏堆放造成的环境污染问题同时变废为资源，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案

一种制备副产弱碱性磷石膏的方法，在湿法磷酸生产过程中加入不改变磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏变成无害资源的弱碱性磷石膏。

前述的一种制备副产弱碱性磷石膏的方法中，所述的活性CaO为活性CaO含量>80%的石灰。

前述的一种制备副产弱碱性磷石膏的方法中，上述方法具体的反应步骤为；

步骤一、活性CaO与水的反应；

CaO＋H₂O=Ca^＋2＋2OH^－

步骤二、酸碱的中和反应；

OH^－＋H^＋=H₂O

步骤三、水溶液中的Ca^＋2与PO₄^-3和F^—反应；

Ca^＋2＋2PO₄^－3=Ca₃(PO₄)₂↓

Ca^＋2＋2F^—=CaF₂↓

步骤四、生成的3Ca₃(PO4)2和CaF2在搅拌混合过程中复合成无害的氟磷灰石；

3Ca₃(PO₄)₂＋CaF₂=2Ca₅F(PO₄)₃。

由于采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过在湿法磷酸生产过程中加入不改变磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏变成无害资源的弱碱性磷石膏，使酸性磷石膏的PH值由3~4变为8~9，水溶磷、氟、砷及其它有害水溶物转化为水不溶物的转化率大于99.5%；所述资源化的弱碱性磷石膏是加入活性CaO处理后的磷石膏经GB5086.2-1997检测其所有指标达到GB15580-2011表2的间接排放限值，使湿法磷酸生产系统所产生的有害酸性磷石膏100%转化成无害的可任意堆放的石膏资源便于综合利用。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的实施例：一种制备副产弱碱性磷石膏的方法，其特征在于：在湿法磷酸生产过程中加入不改变磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏变成无害资源的弱碱性磷石膏，所述的活性CaO为活性CaO含量>80%的石灰。

述方法的主要设计原理为：

一种不改变磷石膏理化特性的原料（活性CaO含量>80%的石灰）、一套主要反应原理、一种处理效果和所生成的资源化的弱碱性磷石膏，主要反应原理为；

①CaO＋H₂O=Ca^＋2＋2OH^－

②OH^－＋H^＋=H₂O