磷石膏的综合处理方法与流程

阅读：评论：0

1.本发明属于湿法磷酸技术领域，特别涉及一种磷石膏的综合处理方法，处理后的磷石膏可作为建筑原料或水泥凝固剂等。

背景技术：

2.磷石膏是生产高浓度磷复肥时产生的一种工业副产石膏，主要成分是二水硫酸钙（caso4·
2h2o），制取1 吨磷酸（以100%p2o5计）产生4.8-5.0吨磷石膏，固废压力非常巨大，则需要对磷石膏进行及时处理。目前国内生产厂家磷石膏的堆放一般采用湿排湿堆和干排干堆两种方法。
3.湿排湿堆：磷酸装置过滤工位采用湿法排渣，先用水对磷石膏进行调浆，制成含水70-80%的磷石膏渣浆，然后根据输送距离的远近采用一级或多级泵送到磷石膏尾矿库，通过自然沉降后的清水用水泵送到磷酸装置重复使用。国内大型湿法磷酸装置一般采用该方法。该方法有废水和磷酸回收利用率高、环保节能、操作方便、运行费用低等各方面的优势。
4.干排干堆：干排干堆工艺是最早运用于湿法磷酸生产中的磷石膏堆存方式。磷酸装置过滤工位采用干法排渣，含水20%以下的磷石膏用皮带机输送到磷石膏库，然后汽车或带式输送机转运到厂区外渣场。
5.现有技术中，采用压滤机对磷石膏进行处理，处理能力非常有限，对于本公司百万吨级磷酸的产量来说，需要非常多的压滤机，并配备大量的操作工才行，基本无法实现。另外，仅压滤处理，基本不能降低磷石膏的总磷含量，造成磷元素的浪费，也不利用磷石膏的利用。仅干排处理的磷石膏，磷含量高，ph值很低，还含有较多的其他杂质，水泥厂和建材厂商等不接收，限制了磷石膏利用的途径。

技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种磷石膏的综合处理方法，采用两级带式过滤机进行处理，让水分含量≤20%，总磷≤1%，ph值为6-8；过程产生的废水采用不同的方式利用，提升磷收率，降低废水排放，减少水的使用。所述技术方案如下：本发明实施例提供了一种磷石膏的综合处理方法，所述方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机进行浓密，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理；(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理；(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和生石灰或石灰乳进行再浆得到磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水；(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏；在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗
和三洗；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加生石灰或石灰乳中和和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水；在步骤(4)中，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。
7.其中，在步骤(1)中，浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml。
8.其中，在步骤(2)中，在一洗排水中加入生石灰或石灰乳将ph值调整至7-8。
9.进一步地，在步骤(2)中，三洗后采用一级冲洗水对滤带进行冲洗，收集一级冲洗排水，对一级冲洗排水进行沉降，清液作为一级冲洗水，泥浆送至一级带式过滤机的进料口。在步骤(4)中，三洗后采用二级冲洗水对滤带进行冲洗，收集二级冲洗排水，对级冲洗排水进行沉降，清液作为二级冲洗水，泥浆送至二级带式过滤机的进料口。
10.其中，在步骤(2)和(4)中，将一洗水、二洗水和三洗水加热至50℃及以上。
11.优选地，回收磷铵浓缩时的冷凝水，通过蒸汽对冷凝水加热或不加热得到热水，将热水与一洗水、二洗水、三洗水、一级冲洗水和二级冲洗水混合。
12.其中，在步骤(3)中，将磷石膏浆的ph值调整至6-8，密度调整至1.3-1.4g/ml。
13.进一步地，在步骤(2)和(4)中，气液分离后通过冷凝器对气体进行冷凝，凉水塔与冷凝器构成循环冷却系统，所述压滤滤液作为循环冷却系统的补水。
14.优选地，在步骤(2)和(4)中采用石灰乳，所述石灰乳由生石灰与压滤滤液配置而成。
15.具体地，本发明实施例提供的磷石膏的综合处理方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理；(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理；(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和石灰乳进行再浆得到ph值为6-8和密度为1.3-1.4g/ml的磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水；(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏；在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗和三洗；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加石灰乳中和至ph值为7-8和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水；在步骤(4)中，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。
16.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)处理后的磷石膏的参数为：水分含量≤20%，总磷≤1%，ph值为6-8；(2)处理量大，四台一级带式过滤机（型号为hdjd-120）配合四台二级带式过滤机（型号为hdjd-120）使用，处理能力达到500万吨/年，需要非常少的操作工即可；(3)过程产生的废水采用不同的方式利用，提升磷收率，降低废水排放，减少水的
使用；(4)对两级带式过滤机的一洗排水、二洗排水和三洗排水采用了不同的处理方式，在保证洗涤效果的同时，可减少水资源的使用；(5)一级过滤时进行了三次水洗，二级过滤时也进行了三次水洗，水洗液为中性或者碱性，能将部分磷元素和其他杂质洗出，更便于磷石膏的处理，水泥厂等会接收，扩张了磷石膏的利用途径，可作为建材和水泥凝固剂使用；(6)带式过滤机相对于常规的压滤机来说，具有自动化程度高（如自动排渣、自动冲洗等）优点。
17.(7)通过石灰可将一洗水中的磷等杂物沉降下来，还让洗液为碱性以提升水洗效果；(8)压滤滤液可采用多种方式消耗，包括作为三洗水、作为凉水塔的补水和用于溶解石灰乳等，通过补加热水进行补水和加热。热水采用磷铵浓缩时的冷凝水（较洁净、弱碱性、温度高）的洗涤效果更好；(9)三洗水和再浆水均采用压滤滤液和二级滤洗排水，可根据需要进行平衡。
附图说明
18.图1是本发明实施例中的磷石膏的综合处理方法的原理框图；图2是一级带式过滤机的结构示意图；图3是二级带式过滤机的结构示意图。
19.图中：1过滤区、2一洗区、3二洗区、4三洗区。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
21.实施例1参见图1，实施例1提供了一种磷石膏的综合处理方法，该方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机进行浓密，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理。
22.(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理。
23.(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和生石灰或石灰乳进行再浆得到磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水。
24.(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏。
25.在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗和三洗；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加生石灰或石灰乳中和和压滤（压滤得到的滤渣作为无法再处理的磷石膏进行填埋或者湿堆，量非常少，对环境的破坏小）后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经
气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水。
26.在步骤(4)中，为了保证清洗效果，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。
27.其中，本方法对带式过滤机的结构进行了改进，将输送带沿输送方向依次设置过滤区1、一洗区2、二洗区3和三洗区4，一洗区2、二洗区3和三洗区4均配合设置洗水喷头、洗水收集槽和排液罐等，洗水喷头位于滤带的正上方并向滤带喷淋洗水，洗水收集槽位于滤带的相邻下方用于收水洗排水，洗水收集槽通过管路与排液罐连接，排液罐用于实现气液分离；排液罐通过管路与冷凝真空系统连接，用于抽真空（-60～-70kpa）。
28.其中，湿法磷酸产生的磷石膏的指标为：ph值为2-3，总磷1.5-2.0%，水分含量65-70%，滤饼厚度为25-35mm。
29.其中，在步骤(1)中，浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml。
30.其中，在步骤(2)中，在一洗排水中加入生石灰或石灰乳将ph值调整至7-8，为了实现自动条件，优选为石灰乳。
31.进一步地，在步骤(2)中，三洗后采用一级冲洗水对滤带进行冲洗，收集一级冲洗排水，对一级冲洗排水进行沉降，清液作为一级冲洗水，泥浆送至一级带式过滤机的进料口。具体地，可通过一级冲洗水沉降槽来收集废水并沉降，通过一级滤布冲洗槽来存储清液。在步骤(4)中，三洗后采用二级冲洗水对滤带进行冲洗，收集二级冲洗排水，对级冲洗排水进行沉降，清液作为二级冲洗水，泥浆送至二级带式过滤机的进料口。相应地，包括二级冲洗水沉降槽和二级滤布冲洗槽。
32.其中，在步骤(2)和(4)中，将一洗水、二洗水和三洗水加热至50℃及以上。相应地设置加热水槽或管道加热器以保证洗水的温度。
33.优选地，回收磷铵浓缩（如多效蒸发器）时的冷凝水（具有较高温度，为弱碱性），通过蒸汽对冷凝水加热（通过低压蒸汽）或不加热得到热水（最好70℃以上），根据需要将热水与一洗水、二洗水、三洗水、一级冲洗水和二级冲洗水混合以将一洗水、二洗水、三洗水和冲洗水加热。热水为弱碱性，具有更好的冲洗效果。
34.其中，在步骤(3)中，将磷石膏浆的ph值调整至6-8，密度调整至1.3-1.4g/ml。
35.进一步地，进一步地，在步骤(2)和(4)中，气液分离后通过冷凝器对气体进行冷凝，凉水塔与冷凝器构成循环冷却系统，压滤滤液作为循环冷却系统的补水。
36.优选地，在步骤(2)和(4)中采用石灰乳，石灰乳由生石灰与压滤滤液配置而成。
37.具体地，本发明实施例提供的磷石膏的综合处理方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理。
38.(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理。
39.(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和石灰乳进行再浆得到ph值为6-8和密度为1.3-1.4g/ml的磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水。
40.(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏。
41.在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗和三洗；
在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加石灰乳中和至ph值为7-8和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水。
42.在步骤(4)中，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。
43.实施例2参见图1-3，实施例2提供了一种磷石膏的综合处理方法，该方法包括：(1)通过磷石膏收集槽收集磷石膏并通过浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml，浓密得到的清液送至溢流水槽作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理。
44.(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液通过第一一级排液罐进行气液分离作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理。
45.(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和石灰乳于再浆中和槽中进行再浆得到ph值为6-8和密度为1.3-1.4g/ml的磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液（来自压滤液储槽）和二级滤洗排水（来自二级滤液收集槽）。
46.(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液（送至第一二级排液罐进行气液分离）、一洗排水（送至第二二级排液罐进行气液分离）、二洗排水（送至第三二级排液罐进行气液分离）和三洗排水（送至第四二级排液罐进行气液分离）合并作为二级滤洗排水（送至二级滤液收集槽中储存），滤渣为干石膏。
47.在步骤(2)和(4)中，在过滤区1对泥浆/石膏浆进行过滤，在一洗区2通过一洗水进行一洗，在二洗区3通过二洗水进行二洗，在三洗区4通过三洗水进行三洗，在滤带的后端下侧通过冲洗水对滤带进行冲洗。
48.在步骤(2)中，通过第二一级排液罐收集一级带式过滤机的一洗排水，经第二一级排液罐气液分离、在一级缓冲槽中加石灰乳中和至ph值为7-8和通过压滤机压滤后得到压滤滤液（送至压滤液储槽中存储）；通过第三一级排液罐收集二洗排水，经第三一级排液罐气液分离后作为一洗水（根基需要进行加热）；通过第四一级排液罐收集三洗排水，经第四一级排液罐气液分离后作为二洗水（根基需要进行加热）；三洗水（根基需要进行加热）包括压滤滤液和二级滤洗排水。
49.在步骤(4)中，在过滤区1，通过第一二级排液罐收集滤液；在一洗区2通过清水进行一洗，通过第二二级排液罐收集一洗排水；在二洗区3通过清水进行二洗，通过第三二级排液罐收集二洗排水；在三洗区4通过清水进行三洗，通过第四二级排液罐收集三洗排水；在滤带的后端下侧通过冲洗水对滤带进行冲洗。第一二级排液罐、第二二级排液罐、第三二级排液罐和第四二级排液罐各自进行气液分离后将液体汇总于二级滤液收集槽中。
50.其中，本实施例中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅起区分作用，无其他特殊意义。
51.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.磷石膏的综合处理方法，其特征在于，所述方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机进行浓密，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理；(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理；(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和生石灰或石灰乳进行再浆得到磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水；(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏；在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗和三洗；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加生石灰或石灰乳中和和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水；在步骤(4)中，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。2.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml。3.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，在一洗排水中加入生石灰或石灰乳将ph值调整至7-8。4.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，三洗后采用一级冲洗水对滤带进行冲洗，收集一级冲洗排水，对一级冲洗排水进行沉降，清液作为一级冲洗水，泥浆送至一级带式过滤机的进料口；在步骤(4)中，三洗后采用二级冲洗水对滤带进行冲洗，收集二级冲洗排水，对级冲洗排水进行沉降，清液作为二级冲洗水，泥浆送至二级带式过滤机的进料口。5.根据权利要求4所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(2)和(4)中，将一洗水、二洗水和三洗水加热至50℃及以上。6.根据权利要求5所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，回收磷铵浓缩时的冷凝水，通过蒸汽对冷凝水加热或不加热得到热水，将热水与一洗水、二洗水、三洗水、一级冲洗水和二级冲洗水混合。7.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，将磷石膏浆的ph值调整至6-8，密度调整至1.3-1.4g/ml。8.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(2)和(4)中，气液分离后通过冷凝器对气体进行冷凝，凉水塔与冷凝器构成循环冷却系统，所述压滤滤液作为循环冷却系统的补水。9.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，在步骤(2)和(4)中采用石灰乳，所述石灰乳由生石灰与压滤滤液配置而成。10.根据权利要求1所述的磷石膏的综合处理方法，其特征在于，所述方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机将磷石膏的密度浓缩至1.3-1.4g/ml，浓密得到的清液作为磷石膏回水，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理；
(2)一级带式过滤机对步骤(1)得到的泥浆进行过滤，滤液作为磷石膏回水，滤渣送至步骤(3)进行处理；(3)将步骤(2)得到的滤渣、再浆水和石灰乳进行再浆得到ph值为6-8和密度为1.3-1.4g/ml的磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水；(4)二级带式过滤机对步骤(3)得到磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液、一洗排水、二洗排水和三洗排水合并作为二级滤洗排水，滤渣为干石膏；在步骤(2)和(4)中，过滤后分别通过一洗水、二洗水和三洗水依次进行一洗、二洗和三洗；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加石灰乳中和至ph值为7-8和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水；在步骤(4)中，采用清水作为一洗水、二洗水和三洗水。

技术总结

本发明公开了一种磷石膏的综合处理方法，属于湿法磷酸技术领域。方法包括：(1)收集磷石膏并通过浓密机进行浓密，浓密得到的泥浆送至一级带式过滤机进行处理；(2)一级带式过滤机泥浆进行过滤，滤渣送至步骤(3)进行处理；(3)将滤渣、再浆水和石灰乳进行再浆得到磷石膏浆，再浆水包括压滤滤液和二级滤洗排水；(4)二级带式过滤机对磷石膏浆进行过滤，二级带式过滤机的滤液和水洗排水合并作为二级滤洗排水；在步骤(2)中，收集一级带式过滤机的一洗排水，经气液分离、加石灰乳中和和压滤后得到压滤滤液；收集二洗排水，经气液分离后作为一洗水；收集三洗排水，经气液分离后作为二洗水；三洗水包括压滤滤液和二级滤洗排水。包括压滤滤液和二级滤洗排水。包括压滤滤液和二级滤洗排水。