[发明专利]一种磷石膏废渣处理方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏废渣处理方法，包括以下步骤：将磷石膏废渣采用去离子水洗涤、干燥后，研磨过筛处理，制得预处理磷石膏粉末；将甘油和无水乙醇混合搅拌均匀，然后加入十二烷基三甲基溴化铵，继续搅拌至固体溶解，制得溶液A；将上述制得的预处理磷石膏粉末、硝酸溶液混合搅拌处理，之后加入硫酸溶液继续搅拌后制得溶液B，向溶液B中缓慢滴加上述制得的溶液A，采用间歇式超声处理，制得的混合物转移至反应釜内，进行反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体干燥后制得纳米硫酸钙晶体。该方法操作简单，制得的纳米硫酸钙晶体稳定性好，粒径为30‑50nm，分散好。

技术领域：

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种磷石膏废渣处理方法。

背景技术：

磷石膏是利用磷矿石粉湿法生产磷酸及磷酸铵化肥工业中的废渣，具有酸性，严重污染环境，被世界各国看成第一化工废渣，如何处理已成为各国极其关注的问题，我省年产数百万吨磷石膏，仅有少部分用做水泥缓凝剂及制酸联产水泥，绝大部分没有得到充分的利用，存放磷石膏工业废渣，不仅占地而且污染环境。“十一五”规划纲要也提出，抓好资源的综合利用，推进粉煤灰、煤矸石、冶金和化工废渣及尾矿等工业废物利用。综合利用工业废弃物是发展循环经济、建设资源节约型社会的重要一环，国家对综合利用项目制定了特殊的优惠政策，包括税收减免等。

如何对磷石膏废渣进行处理重新利用是关键。纳米硫酸钙晶体是一种无机粉体材料，其可以作为增强体应用于高分子材料中，分散良好，结构均匀，比表面积大，性能优异，且价格便宜。目前制备纳米硫酸钙晶体的原料主要是以天然石膏或生石膏为原料来进行制备，以磷石膏废渣制备纳米硫酸钙晶体的研究较少。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种磷石膏废渣处理方法，该方法操作简单，制得的纳米硫酸钙晶体稳定性好，粒径为30-50nm，分散好。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磷石膏废渣处理方法，包括以下步骤：

(1)将磷石膏废渣采用去离子水洗涤、干燥后，研磨过筛处理，制得预处理磷石膏粉末；

(2)将甘油和无水乙醇混合搅拌均匀，然后加入十二烷基三甲基溴化铵，继续搅拌至固体溶解，制得溶液A；

(3)将上述制得的预处理磷石膏粉末、硝酸溶液混合搅拌处理，之后加入硫酸溶液继续搅拌后制得溶液B，向溶液B中缓慢滴加上述制得的溶液A，采用间歇式超声处理，制得的混合物转移至反应釜内，进行反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体干燥后制得纳米硫酸钙晶体。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述甘油、无水乙醇、十二烷基三甲基溴化铵的用量比为(0.35-0.55)g：60ml：(25-35)ml。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述磷石膏废渣、所述硝酸溶液、所述硫酸溶液的用量比为(1.5-2.5)g：2ml：2ml。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述溶液A的滴加速度为1.2-1.5ml/min。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述间歇式超声处理的条件为：在400-500W功率下超声10min，停歇1min，重复上述过程，总超声时间为1-3h。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述反应的条件为：温度为120-150℃，时间为15-30h。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：