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    磷石膏預(yù)處理的方法有哪些?
    來源:干粉砂漿設(shè)備 發(fā)布時間:2022-08-05 瀏覽次數(shù):979次

      一、水洗

      水洗法的主要問題時生產(chǎn)線一次投資大,能耗高,水洗后無水排放造成二次污染。一般磷石膏利用要達(dá)到21~26萬t,在經(jīng)濟(jì)上才能與天然石膏競爭。顯然,水洗工藝不符合我國磷肥廠規(guī)模小、分散,國家底子薄、缺乏投資能力這一國情,我國磷石膏建材資源化完全依賴水洗工藝是不現(xiàn)實、不合理的。只有當(dāng)磷石膏可溶性雜質(zhì)與有機(jī)物含量高、波動大,且生產(chǎn)線規(guī)模超過21萬t時,水洗工藝才是一種好的選擇。

      二、石灰石中和

      石灰中和使有害態(tài)的可溶性磷、氟轉(zhuǎn)化為惰性的難溶鹽,從而消除可溶磷、氟對磷石膏膠凝材料的不利影響,使磷石膏膠凝材料凝結(jié)硬化趨于正常。采用石灰中和和預(yù)處理工藝,在實驗室和試生產(chǎn)線均可制備出合格的建筑石膏。

      磷石膏膠凝材料性能對預(yù)處理的石灰摻量較敏感,不適宜的摻量范圍使膠凝材料強(qiáng)度大幅降低,控制好石灰摻量是石灰中和預(yù)處理的關(guān)鍵。國內(nèi)磷石膏品質(zhì)一般波動較大,采用石灰中和預(yù)處理工藝時,必須對磷石膏進(jìn)行預(yù)均化處理。石灰中和工藝簡單,投資少,效果顯著,是非水洗預(yù)處理磷石膏的首選工藝,特別適用于品質(zhì)較穩(wěn)定、有機(jī)物含量較低的磷石膏。

      三、浮選

      磷、氟、有機(jī)物等雜質(zhì)并不是均勻分布在磷石膏中,不同粒度磷石膏的雜質(zhì)含量存在顯著差異,可溶磷、總磷、氟和有機(jī)物含量隨磷石膏顆粒度增加而增加。如小于91磷石膏中可溶磷含量僅1/2,91~271中可溶磷含量為1/67,而大于411的可溶磷高達(dá)2/65,磷石膏中雜質(zhì)的這種分布使篩分提純磷石膏成為可能。去掉311以上磷石膏的篩分處理,可溶磷、氟與有機(jī)物均顯著降低,磷石膏性能得以改善。篩分工藝取決于磷石膏的雜質(zhì)分布與顆粒級配,只有當(dāng)雜質(zhì)分布嚴(yán)重不均,篩分可大幅度降低雜質(zhì)含量時,該工藝才是好的選擇。

      四、煅燒

      911℃煅燒磷石膏中共晶磷轉(zhuǎn)化為惰性的焦磷酸鹽,有機(jī)物蒸發(fā)。經(jīng)石灰中和、911℃煅燒制備的II型無水石膏,其性能與同品位天然石膏制備的無水石膏相當(dāng)。II型無水石膏膠凝材料強(qiáng)度與耐水性均優(yōu)于建筑石膏,是磷石膏有效利用方式之一。由于一般的預(yù)處理不能消除共晶磷影響,共晶磷含量較高的磷石膏特別適于該工藝制備II型無水石膏膠凝材料。

      五、球磨

      A、磷石膏顆粒級配

      形貌與天然石膏存在明顯差異。磷石膏粒徑呈正態(tài)分布,顆粒分布高度集中,91~311顆粒達(dá)71。磷石膏中二水石膏晶體粗大、均勻、其生長較天然二水石膏晶體規(guī)整,多呈板狀,長寬比為3:2~4:2。磷石膏這一顆粒特征是磷酸生產(chǎn)過程中,為便于磷酸過濾、洗滌而刻意形成的。這種顆粒結(jié)構(gòu)使其膠凝材料流動性很差,水膏比高,硬化體物理力學(xué)性能變壞。

      B、改善磷石膏顆粒結(jié)構(gòu)的有效手段

      球磨使磷石膏中二水石膏晶體規(guī)則的板狀形貌和均勻的尺寸遭到破壞,其顆粒形貌呈現(xiàn)柱狀、板狀、糖粒狀等多樣化。一般膠凝材料比表面積增加,其需水量相應(yīng)增加。但對于磷石膏,球磨增大比表面積后,其需水量大幅降低,顯然,這是球磨改善顆粒形貌與級配的結(jié)果,這種改善大大增加了磷石膏膠凝材料的流動性,使其標(biāo)準(zhǔn)稠度水膏比從1/96降至1/77硬化體孔隙率高、結(jié)構(gòu)疏松的缺陷得以根本解決。球磨后磷石膏的比表面積為4611~5111,進(jìn)一步增加比表面積的改性效果不明顯。

      球磨不能消除雜質(zhì)的有害影響。因此,球磨應(yīng)與石灰中和、水洗等預(yù)處理結(jié)合。

      總之:

      (1)就消除有害雜質(zhì)影響而言,水洗是最有效的方式。但水洗工藝存在一次性投資大、能耗高、污水排放的二次污染等問題。只有當(dāng)磷石膏年利用量達(dá)21~26萬t時,該工藝才具備競爭力。

      (2)石灰中和可消除可溶磷、氟的影響,經(jīng)濟(jì)、實用而有效。有機(jī)物含量不高時,石灰中和工藝尤其適用。磷石膏膠凝材料性能對石灰摻量很敏感,故磷石膏品質(zhì)應(yīng)較穩(wěn)定。在石灰中和預(yù)處理前應(yīng)進(jìn)行預(yù)均化處理。

      (3)適度的球磨可有效改善磷石膏的顆粒形貌與級配,增加其膠凝材料流動性,大幅降低需水量,從根本上改善硬化體孔隙率高、結(jié)構(gòu)疏松的缺陷。球磨與石灰中和工藝結(jié)合,可制備優(yōu)等品建筑石膏,是非水洗預(yù)處理工藝的最好選擇。

      (4)浮選預(yù)處理可除去有機(jī)物,從而消除有機(jī)物有害作用。當(dāng)有機(jī)物含量較高,而又采用非水洗預(yù)處理工藝時,浮選為可供選擇的工藝。磷石膏中雜質(zhì)分布不均使通過篩分降低磷石膏雜質(zhì)含量成為可能。篩分工藝及其效果取決于雜質(zhì)隨顆粒的分布。

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