CN114210693A - 一种化工废渣深度净化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种化工废渣深度净化处理工艺，包括以下步骤：将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐，相邻两个净化罐之间还设置有固液分离器，第一个净化罐与第一个固液分离器之间还设置有稠厚器，自第二个固液分离器起，将每个固液分离器上部获得的液体作为所述清洗剂送入前一个净化罐内，在所述稠厚器上部获取净化液，在最后一个净化罐底部获取结净石膏。采用本发明的技术方案，通过采取多级净化工序，在各级净化工序中获取的液体返回前级工序作为洗涤剂循环利用，并在各级净化工序中设置PH值检测、温度调节、搅拌器和气浮器等装置，使渣水剧烈运动，彻底去除了工业石膏中绝大部分有害杂质，提高了洁净度，避免渣水直接排放污染环境。

Description

一种化工废渣深度净化处理工艺

技术领域

本发明涉及工业石膏处理工艺技术领域，特别是指一种化工废渣深度净化处理工艺。

背景技术

磷石膏是以磷矿石为原料，采用湿法制取磷酸过程中，产生的以硫酸钙为主要成分的化工副产物。每生产一吨磷酸同时产生近五吨磷石膏。磷石膏中还含有未分解的磷矿、SiO2、氧化铝、氧化铁、氧化镁、含氟物质、酸性不溶性有机物等多种危害人体健康及生物增长，而且影响磷石膏制品品质的杂质；磷石膏不同于天然石膏，虽然其CaSO₄·2H₂O的含量较高，但却含有0.3％～2.0％的P₂O₅，0.1％～1.5％的氟，湿基磷石膏呈酸性。目前中国磷石膏堆放量达6亿吨以上，每年还在以超过7000万吨的速度增长，但其有效利用率不足20％，大量的磷石膏还是采取直接堆放的形式存放，不但占用了土地资源，给生产企业带来沉重负担，还会产生安全隐患和环境污染。国家安监总局已将磷石膏库纳入非煤矿山***范围，对磷石膏库实行安全生产许可制度。磷石膏库企业必须取得安全生产许可证，逾期未取得安全生产许可证的不得进行生产。无论是从企业正常生产的需要还是从安全隐患与环境污染的治理的角度考虑，副产磷石膏的综合利用已经迫在眉睫。

磷石膏可以作为建筑材料去进行利用，但若直接利用生产所得磷石膏会对所得建筑材料性能造成巨大的影响，其中磷对磷石膏性能影响最大，具体表现为使磷石膏的凝结时间延长，硬化体的强度降低。磷石膏中的磷组分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三种形态，以可溶磷对性能影响最大。可溶磷被磷石膏中的二水石膏晶体所吸附，分布于二水石膏晶体表面，水化时可溶磷与溶液中Ca2+反应生成难溶的Ca₃(PO₄)₂附着于石膏表面，阻碍石膏的进一步溶出和水化，使磷石膏的凝结时间延长、结构疏松、强度降低；而磷石膏中存在的可溶氟F-使磷建筑石膏促凝，当其含量低于0.3％时，对建筑石膏强度影响较小，当其含量超过0.3％时，强度随可溶氟增加而迅速降低；磷石膏中有机物来源于磷矿石中的有机杂质和生产工艺中所加入的有机添加剂，主要为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷等。这些杂质分布在二水石膏晶体表面，会显著增加磷石膏胶结材的需水量，同时也会削弱二水石膏晶体间的结合，使硬化体结构疏松，强度降低。磷石膏中的含硅杂质主要以石英形态存在，由磷矿石引入，少量与F-络合形成Na₂SiF₆。它们在磷石膏中为惰性，无有害作用，但是其本身具备一定的经济利用价值。

副产磷石膏不仅达不到国家标准GB/T23456-2018的一级利用标准，而且直接利用副产磷石膏会对制得的建筑材料性能产生极其恶劣的影响，制约了其大规模规范化利用，因此通过后续工艺手段处理提高磷石膏品质不仅有助于提升建筑材料性能而且也能实现工业化大规模连续性生产，从而提高副产磷石膏的综合利用率。

已有的文献中，用浮选的方法和其他选矿方法分别单独从磷石膏中去除硅，去除可溶盐和有机质的研究有过报道，但是用一种连续的工艺和设备全面去除磷石膏中三类影响到综合利用的杂质，即以可溶性磷为首的可溶性盐类、影响石膏白度的有机质和其它杂质、以及以石英玉髓为主的硅酸盐的工业化装置却还不够成熟。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种化工废渣深度净化处理工艺。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供了一种化工废渣深度净化处理工艺，包括以下步骤：

将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐，相邻两个净化罐之间还设置有固液分离器，第一个净化罐与第一个固液分离器之间还设置有稠厚器，自第二个固液分离器起，将每个固液分离器上部获得的液体作为所述清洗剂送入前一个净化罐内，在所述稠厚器上部获取净化液，在最后一个净化罐进行脱水处理后获得结净石膏。

所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐内。

所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：最后一个固液分离器之前还设置有磨料机B，将在倒数第二个净化罐内获取的物料经过磨料机B磨细后再送入最后一个固液分离器内。

所述净化罐内还安装有超声波振动棒或微波发生器。

所述净化罐底部搁置有料浆泵，料浆泵用于将对应净化罐底部的料浆送入下一个固液分离器内。

所述净化罐内还安装有搅拌装置。

所述净化罐以外还设置有空压机，空压机连接有多根供气管，每根供气管均沿着自下而上的方向一一对应地伸入所述净化罐内。

所述供气管数量为3个以上。

所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入磨料机A内使其粒径细化后，再将其送入所述振动磁浮选器内。

所述工业石膏原渣是采用不锈钢螺杆输送机送入所述磨料机A内。

本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过采取多级净化措施，在每级净化工序中通过搅拌装置和压缩空气驱使石膏渣水在净化罐内充分运动，从而使工业石膏中的有害物质分离析出，达到了使工业石膏深度净化的效果，并且通过对石膏渣水经过微波清洗或超声波清洗，使石膏分子团中的共晶磷也能分离析出，削减了共晶磷的含量，提高了石膏中硫酸钙成分的纯度，本发明提供的工业石膏净化工艺方法可适用于大型工业化装置，能连续稳定可靠生产，可全面***的去除工业石膏中绝大部分有害杂质，大幅提高洁净度，具有较大的经济效益和社会效益，在多级净化处理工序中，将每级固液分离器上部获得的液体作为清洗剂送入前级净化罐内，使清洗剂能够反复循环利用，使石膏渣水在净化罐内充分稀释净化，提高了净化强度，此外，在净化工艺前阶段或后阶段可采用磨料机进行磨料细化，使石膏渣水在净化罐内不断翻腾激烈运动，提升了深度净化效果，获取了纯度极高的固体状石膏产品，易于贮存、转运和使用，整个工业石膏净化清洗过程中，清洗剂全部循环利用，无废弃物产生，符合环保要求，整个工艺流程在常温下净化处理，药剂等辅料消耗少，能耗低，用水量少，符合节能减排政策。

附图说明

图1是本发明的工艺原理图；

图2是本发明稠厚器实物照片；

图3是本发明最终获得的洁净石膏实物照片。

图中：1-稠厚器，3-振动磁浮选器，4-供气管，5-料浆泵，21-固液分离器，22-净化罐，23-搅拌装置。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图3所示，本发明提供了一种化工废渣深度净化处理工艺，包括以下步骤：

将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐22，相邻两个净化罐22之间还设置有固液分离器21，第一个净化罐22与第一个固液分离器21之间还设置有稠厚器1，自第二个固液分离器21起，将每个固液分离器21上部获得的液体作为清洗剂送入前一个净化罐22内，在稠厚器1上部获取净化液，在最后一个净化罐22底部获取结净石膏。每级净化罐22均配备有相应的助剂添加罐，用于通过该助剂添加罐向相应的净化罐22内投入浮选剂、捕捉剂、钝化剂、酸洗剂、增白剂、pH整理剂等助剂。该工艺方法可适用于脱硫石膏、盐石膏、钛石膏、柠檬酸石膏等各种化工厂在生产过程中排放的工业石膏。

进一步地，化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐22内。从而使在固液分离器21上部获得的液体始终在整个工艺流程中循环利用，避免直接排放对环境造成污染，提高了利用效率，液体使原来浑浊的石膏渣水逐渐稀释，从而使石膏渣水中的各种有害物质更容易析出，为提高净化效果奠定了基础。

另外，化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：最后一个固液分离器21之前还设置有磨料机B，将在倒数第二个净化罐22内获取的物料经过磨料机B磨细后再送入最后一个固液分离器21内。优选磨料机B为对辊式磨料机械。采用本发明的技术方案，通过磨料机B将石膏渣水进行磨细，使石膏渣水在最后一个净化罐22内运动更距离，从而使反应更充分，清洗更彻底，使所获取的洁净石膏能够直接应用于其他产业中。

此外，净化罐22内还安装有超声波振动棒或微波发生器。最后对石膏渣水进行微波清洗或超声波清洗，使石膏分子团中的共晶磷也能分离析出，削减了共晶磷的含量，提高了石膏中硫酸钙成分的纯度，达到了深度净化的目的。

进一步地，净化罐22底部搁置有料浆泵5，料浆泵5用于将对应净化罐22底部的料浆送入下一个固液分离器21内。净化罐22内还安装有搅拌装置23。净化罐22以外还设置有空压机，空压机连接有多根供气管4，每根供气管4均沿着自下而上的方向一一对应地伸入净化罐22内。通过在净化罐22内设置搅拌装置23和送入压缩空气，使浑浊的石膏渣水在净化罐22内能够充分混合，剧烈运动，从而使其中的有害物质能够彻底析出，实现了深度净化的效果。

另外，优选净化罐22数量为5个以上。净化罐22外径为2200mm，净化罐22高度为2000mm，可按比例放大提高产能。化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入磨料机A内使其粒径细化后，再将其送入振动磁浮选器3内。磨料机A为对辊式磨料机械。工业石膏原渣是采用不锈钢螺杆输送机送入磨料机A内。

采用本发明的技术方案，通过采取多级净化措施，在每级净化工序中通过搅拌装置和压缩空气驱使石膏渣水在净化罐内充分运动，从而使工业石膏中的有害物质分离析出，达到了使工业石膏深度净化的效果，并且通过对石膏渣水经过微波清洗或超声波清洗，使石膏分子团中的共晶磷也能分离析出，削减了共晶磷的含量，提高了石膏中硫酸钙成分的纯度，本发明提供的工业石膏净化工艺方法可适用于大型工业化装置，能连续稳定可靠生产，可全面***的去除工业石膏中绝大部分有害杂质，大幅提高洁净度，具有较大的经济效益和社会效益，在多级净化处理工序中，将每级固液分离器上部获得的液体作为清洗剂送入前级净化罐内，使清洗剂能够反复循环利用，使石膏渣水在净化罐内充分稀释净化，提高了净化强度，此外，在净化工艺前阶段或后阶段可采用磨料机进行磨料细化，使石膏渣水在净化罐内不断翻腾激烈运动，提升了深度净化效果，获取了纯度极高的固体状石膏产品，易于贮存、转运和使用，整个工业石膏净化清洗过程中，清洗剂全部循环利用，无废弃物产生，符合环保要求，整个工艺流程在常温下净化处理，药剂等辅料消耗少，能耗低，用水量少，符合节能减排政策。

Claims (9)

1.一种化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

将工业石膏原渣和清洗剂依次送入多个净化罐(22)，相邻两个净化罐(22)之间还设置有固液分离器(21)，第一个净化罐(22)与第一个固液分离器(21)之间还设置有稠厚器(1)，自第二个固液分离器(21)起，将每个固液分离器(21)上部获得的液体作为所述清洗剂送入前一个净化罐(22)内，在所述稠厚器(1)上部获取净化液，在最后一个净化罐(22)底部获取结净石膏。

2.如权利要求1所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入振动磁浮选器内并剔除其中的铁磁性杂质后，再将其送入第一个净化罐(22)内。

3.如权利要求1所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：最后一个固液分离器(21)之前还设置有磨料机B，将在倒数第二个净化罐(22)内获取的物料经过磨料机B磨细后再送入最后一个固液分离器(21)内。

4.如权利要求3所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述净化罐(22)内还安装有超声波振动棒或微波发生器。

5.如权利要求1所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述净化罐(22)底部搁置有料浆泵(5)，料浆泵(5)用于将对应净化罐(22)底部的料浆送入下一个固液分离器(21)内。

6.如权利要求5所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述净化罐(22)内还安装有搅拌装置(23)。

7.如权利要求6所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述净化罐(22)以外还设置有空压机，空压机连接有多根供气管(4)，每根供气管(4)均沿着自下而上的方向一一对应地伸入所述净化罐(22)内。

8.如权利要求2所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述化工废渣深度净化处理工艺还包括以下步骤：将工业石膏原渣送入磨料机A内使其粒径细化后，再将其送入所述振动磁浮选器内。

9.如权利要求8所述的化工废渣深度净化处理工艺，其特征在于：所述工业石膏原渣是采用不锈钢螺杆输送机送入所述磨料机A内。

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