[实用新型]绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及属于化工生产设备领域，具体涉及一种绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统。

背景技术

磷石膏主要是磷化工行业生产湿法磷酸时所产生的固体废弃物，制取1吨磷酸(以100％P₂O₅计)产生4.8～5.0吨磷石膏(干基)。目前我国的磷石膏堆存量以5千万吨/年的速度增长，总堆存量已经超过3亿吨。磷石膏是潮湿的细粉末，95％的颗粒小于0.2mm，自由水含量20％～30％，且含磷、氟、有机物及二氧化硅等少量有害杂质，呈酸性，pH值一般在4.5以下，任意排放会造成环境污染，若设置固定堆场，不仅占地大，投资高，而且对场地的要求高，长时间的堆积，由于风蚀和雨蚀，会引起地表水或地下水的污染。磷石膏主要化学成分是二水硫酸钙，主要杂质为磷、氟、有机物、有碱金属盐、硅、铁、铝、镁等杂质，它含有多种潜在用途的硫、钙等资源，但是其中磷、氟的存在严重限制了其综合利用。目前，全世界对磷石膏的平均利用率只达到4.5％，在中国利用率不到30％。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统。

技术方案如下：

本实用新型的目的之一是这样实现的：

一种绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用系统，其关键在于：包括通过液相管路依次连接的浆化混合槽、环流反应组件、气液分离器和浆料过滤机，所述环流反应组件连接有加气管道和加氨管道，所述气液分离器连接有尾气循环再利用装置。采用上述技术方案将磷石膏加入调浆水后形成磷石膏浆料，将磷石膏浆料送入环流反应组件后加入液氨并通入CO₂气体，与磷石膏浆料充分反应后，再经气液分离得到硫酸铵液体和碳酸钙固体，硫酸铵液体浓缩后得到的硫酸铵可以作为肥料，而固体碳酸钙可以作为水泥的生产原料，生产的主要原料为废弃的磷石膏，二氧化碳可取自合成氨产生的CO₂废气，两种废物都得到了充分利用，绿色、经济、环保。

进一步，上述环流反应组件包括两个串联的环流反应器，所述浆化混合槽的液体出口与第一个所述环流反应器的液体入口连接，第一个所述环流反应器的气体入口连接有所述加气管道，第一个所述环流反应器连接有所述加氨管道，第一个所述环流反应器的液体出口与第二个所述环流反应器的液体入口连接，第一个所述环流反应器的气体出口与第二个所述环流反应器的气体入口连接，第二个所述环流反应器的液体出口与所述气液分离器的液体入口连接。采用该方案给第一个环流反应器通入高压CO₂气体，这种高压CO₂气体与环流反应器内的磷石膏浆料之间形成环流达到自动搅拌的作用，无需另外安装搅拌装置，且气体的自动搅拌效果更均匀反应更充分，而第一个环流反应器内剩余的CO₂和氨气的混合气体仍然具有一定的压力，再将它送入第二个环流反应器，通过两步环流反应，有效提升了磷石膏浆料与CO₂、氨气之间的反应率，提高了硫酸铵的产率，采用这种两步反应硫酸铵的产率高达97％。

上述尾气循环再利用装置包括洗涤塔，第二个所述环流反应器的气体出口以及所述气液分离器的气体出口分别与所述洗涤塔的气体入口连接，所述洗涤塔的液体出口连接有循环罐，该循环罐的液体出口与所述洗涤塔的喷淋液入口连接。采用该方案通过洗涤塔对尾气进行再洗涤，避免尾气中夹带的氨气直接排放造成大气污染。

上述循环罐的液体出口与所述浆化混合槽的液体入口连接。采用此方案洗涤液作为调浆水送入浆化混合槽内与磷石膏提前混合，洗涤液内的氨得到二次利用。

上述循环罐的顶部与所述洗涤塔的顶部经气压平衡管道连通。采用此方案确保循环罐和洗涤塔内气压平衡，洗涤塔内的洗涤液循环畅通。

上述洗涤塔的塔底连接有冷却水进水管道，所述洗涤塔的塔顶连接有冷却水出水管道，所述洗涤塔的塔顶还连接有排气管道和喷淋水添加管道。采用该方案可通过喷淋水添加管道加入新的喷淋水，始终确保循环罐内的洗涤液液位保持稳定。

本实用新型的目的之二是这样实现的：

一种包括上述处理系统的绿色环保的磷石膏固体废弃物处理再利用方法，其关键在于按以下步骤进行：

第一步，在所述浆化混合槽中加入磷石膏后加入调浆水配置成磷石膏浆液；