[发明专利]一种磷石膏免烧改性处理方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏免烧改性处理方法，其包括将磷石膏原渣称重并进行预处理后送入搅拌机，首先加入渗透剂均化处理，再加入封闭药剂形成磷石膏封闭晶体，可以将磷石膏原渣中的有害物质永久封闭，再将磷石膏封闭晶体在一定温度和时间内陈化，确保封闭晶体的完全形成和稳定；进一步加入支撑剂，确保形成的封闭晶体的完整型和具有一定的强度，实现有害物质被固定在晶格内稳定密闭，最后加入固化剂，以实现磷石膏改性，改性后的磷石膏原料中磷、氟、重金属可溶性极低，对环境无污染风险，并且通过改性后磷石膏作为建材产品原料，可实现改性磷石膏的大规模使用。

技术领域

本发明涉及磷石膏免烧改性处理方法，属于石膏处理技术领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，我国磷石膏年产生量约7500万吨左右，综合利用率不足40%。磷石膏产生量大，综合利用成本较高，大量磷石膏长期堆存，不仅占用土地，而且存在较大环境安全隐患。特别是长江沿线，磷化工企业较多，磷石膏大量堆存，给长江经济带生态保护带来很大压力。

磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P₂O₅、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，而且由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，可能导致人的死亡或病变：（1）磷石膏里的氟化氢是的大气污染物之一，易溶于水，它的水溶液称氢氟酸，无色且有强烈的腐蚀性和毒性（2）过量的氟对人体有危害，氟化钠对人的致死量为6~12 克，饮用水含2.4~5 毫克/升则可出现氟骨症，空气中氟化物含量超过1mg/m ³时，会对人的眼睛、皮肤和呼吸器官产生直接危害；（3）过量的氟对植物的影响比二氧化硫大10~100 倍，当大气中氟化物含量达45—90mg/m ³时，植物的叶组织就会坏死：（4）牲畜饮用含氟高的水和饲料，会引起慢性中毒。

目前，磷石膏的改性处理方法有：（1）球磨：其可以有效改善磷石膏的形貌、粒径和颗粒级配，降低水膏比和硬化体孔隙，使硬化体结构致密。但是会产生粉尘污染。（2）水洗：其可以除去磷石膏中的大部分杂技，包括可溶磷、可溶氟和可以漂浮在水面的有机物。但是会消耗大量的水资源，产生二次污染，污水的处理会增加成本，成为企业负担。（3）浮选：类似于洗水，可能有效地除去磷、氟和有机物，但除去有机杂质效率较高，同样产生二次污染，会增加处理成本，成为企业负担。（4）煅烧（俗称炒料）：研究表明煅烧是处理磷石膏的常用方法，可以有效地消除有机物、共晶磷和放射性物质的影响。有机物在高温条件下燃烧，P₂O₅在高温条件下转变为气体挥发掉或生成难溶的磷酸盐。因此，上述方法及其他处理方法均无法克服磷石膏处理时耗能较高、环境风险大、经济性差、处理难度大等缺点，并且磷石膏的性能较差，使得磷石膏建材中的磷石膏掺量较小，且砌块强度低，返酸起泡等现象限制砌块使用，且磷石膏砂浆用量相对较小，导致磷石膏利用受到限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磷石膏免烧改性处理方法，可以克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磷石膏免烧改性处理方法，其包括以下步骤：

s1、原料预处理：将不需要焙烧的磷石膏原渣称重，送入搅拌机并加入一定量水，进行磷石膏原渣控水处理；

s2、加入渗透剂进行磷石膏原渣均化处理，所述渗透剂用于改善磷石膏原渣的渗透性能；

s3、加入封闭药剂，使其形成磷石膏封闭晶体，所述封闭药剂用于在渗透剂的导向下与磷石膏中物质产生化学反应，将磷石膏中有害物质形成致密包裹体或结晶体；

所述封闭药剂包括以下份数配比的原料：活性粉煤灰15份、纳米碳酸钙35份、五水偏硅酸钠25份、缓凝剂15份和十二烷基苯磺酸钠10份；