[发明专利]一种磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法。该方法通过预处理减小磷肥废渣粒度，然后通过浸渍过滤分离出浸渍液和滤饼，浸渍液中含有磷肥废渣中的五氧化二磷，加热浓缩得到磷酸，将滤饼干燥粉碎制成浆液进行烟气脱硫，再对脱硫后的产物通过后处理分离硫酸镁溶液和二水硫酸钙沉淀，最后得到七水硫酸镁和二水硫酸钙，完成磷肥废渣脱硫及资源化利用。本发明将磷肥废渣用于烟气脱硫，脱硫效率可达96％以上，实现了磷肥废渣的资源化利用，并得到磷酸、二水硫酸钙和七水硫酸镁等产品，将工业固废转变成附加价值较高的产品，具有较好的经济、环境和社会效益。

技术领域

本发明属于工业固体废弃物处理和大气污染控制技术领域，特别涉及一种磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法。

背景技术

磷肥在我国化肥领域占据着重要地位，是支撑国家农业发展以及保障粮食安全的重要基础性产业。我国磷肥产量约占全球总产量的40％，居世界首位。

磷肥依据生产方法的不同分为酸法磷肥、热法磷肥和磷复合肥，依据磷肥中磷化合物溶解性的不同又分为三类，分别是水溶性磷肥、枸溶性磷肥和难溶性磷肥。磷肥生产过程中，会产生大量的废渣。众多磷肥产品中，以热分解技术生产的枸溶性磷肥——钙镁磷肥，其主要成分为钙(CaO)、镁(MgO)、磷(P₂O₅)、硅(SiO₂)，同时还含有少量的铁、锰、镍、钴、铬和铜等元素。钙镁磷肥的生产过程会产生大量高炉灰渣(俗称瓦斯灰)，其主要成分有CaCO₃、MgCO₃、SiO₂、P₂O₅等。高炉灰渣一直未能得到妥善的处置，大部分企业将其倒入渣场进行填埋，并没有资源化利用。这些磷肥废渣长期堆放不仅侵占土地，造成粉尘飞扬，而且经过雨水的浸泡，灰渣中的可溶性有害成分会污染地表水和地下水。目前，湖北、云南、贵州、四川等多地出现了类似磷肥废渣堆积成山的情况。因此，对这些磷肥废渣进行资源化利用十分必要。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法。本发明是通过组分分离处理，将磷肥废渣作为吸收剂进行烟气脱硫，并生产出磷酸、二氧化硅、二水硫酸钙、七水硫酸镁等产品，从而实现磷肥废渣的资源化利用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法，其主要包括以下步骤：通过预处理减小磷肥废渣粒度，然后通过浸渍过滤分离出浸渍液和滤饼，浸渍液中含有磷肥废渣中的五氧化二磷，加热浓缩得到磷酸，将滤饼干燥粉碎制成浆液进行烟气脱硫，再对脱硫后的产物通过后处理分离硫酸镁溶液和二水硫酸钙沉淀，最后得到七水硫酸镁和二水硫酸钙，完成磷肥废渣脱硫及资源化利用。

上述的磷肥废渣脱硫及资源化利用的方法，其具体包括以下步骤：

(1)磷肥废渣预处理：将磷肥废渣烘干后，粉碎至300目以下，得到预处理磷肥废渣；

(2)浸渍过滤：水作为浸出溶剂与预处理磷肥废渣混合，常温搅拌浸渍，离心过滤；

(3)蒸发浓缩：分离得到的浸渍液经加热浓缩制得磷酸；

(4)烟气脱硫：分离得到的滤饼进行烟气脱硫，具体步骤如下：

①制浆液：将滤饼干燥粉碎，送入浆液罐，加水加热配得浆液，经搅拌器不断搅拌形成吸收液，定期排出浆液罐底的沉淀；

②将步骤①中的吸收液经喷嘴雾化后泵入吸收塔，烟气通过引风机引入烟气换热器降到最佳脱硫温度40-60℃，然后进入吸收塔，烟气和吸收液逆流接触，烟气中的二氧化硫与吸收液中的碳酸钙和氢氧化镁发生反应；

③吸收塔底部通过搅拌器不断搅拌，并通过风机鼓入空气，氧化步骤②中脱硫反应后的产物；