劉顯波，陳國(guó)兵

（1.甕福紫金化工股份有限公司，福建 上杭 364204；2.江蘇新宏大集團(tuán)有限公司，江蘇 興化 225721）

0 簡(jiǎn)述

磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)中的固體廢棄物，其主要成分為二水硫酸鈣（CaSO4· 2H2O），并含有酸不溶物、未分解的磷礦及其所含的雜質(zhì)、未洗凈的水溶 P2O5、少量取代了 CaSO4· 2H2O 的 CaHPO4和少量氟硅酸鹽等。如果處理不當(dāng)將會(huì)污染環(huán)境，特別是會(huì)對(duì)水質(zhì)造成污染。

磷石膏產(chǎn)生量主要取決于磷礦中CaO和酸不溶物含量。每生產(chǎn)產(chǎn)品（以P2O5計(jì)）1 t 要排出磷石膏（干基）4.5～5.5 t。要堆存如此大量的廢渣對(duì)工廠是一個(gè)很大的難題。

我國(guó)是世界上第一大磷肥生產(chǎn)國(guó)，也是副產(chǎn)磷石膏量最大的國(guó)家。我國(guó)磷石膏每年的排放量在5 000萬(wàn)t以上，且利用率不高，未利用的磷石膏基本上采用堆存的方式處理，對(duì)環(huán)境造成了威脅。因此，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益，還是從資源合理利用方面來(lái)看，磷石膏都是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。從目前情況來(lái)看，磷石膏的資源化利用是根治磷石膏污染的最佳出路。

目前我國(guó)磷石膏在工業(yè)上主要用于制造建筑石膏粉、石膏板、水泥緩凝劑等，但是由于磷石膏中所含的可溶性P2O5與氟鹽量不穩(wěn)定，給磷石膏的綜合利用帶來(lái)諸多不便，從而導(dǎo)致磷石膏的利用率不理想。

1 磷石膏水洗壓濾工藝技術(shù)特點(diǎn)

甕福紫金化工股份有限公司引進(jìn)由江蘇新宏大集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)的磷石膏水洗壓濾工藝技術(shù)。該凈化流程新工藝具有工藝上先進(jìn)、操作上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理、單線規(guī)模原則上不受限制等特點(diǎn)，水洗凈化后的磷石膏符合GB/T 23456—2018《磷石膏》標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求（見(jiàn)表1），滿(mǎn)足建筑石膏粉、石膏板、水泥緩凝劑等對(duì)生產(chǎn)原料磷石膏的要求。

磷石膏水洗壓濾工藝采用立式全自動(dòng)壓濾機(jī)，工藝分為加料、過(guò)濾、擠壓、洗滌、再擠壓、風(fēng)干和排渣。

一般把壓濾機(jī)脫水稱(chēng)為非熱力學(xué)脫水，該工藝是將磷石膏用水再漿，然后用立式全自動(dòng)壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)精確控制，保證磷石膏脫水后的w（游離水）在10%左右。濾液部分循環(huán)使用，部分送到過(guò)濾機(jī)作為洗水使用。磷石膏通過(guò)再漿，使可溶性P2O5和F 進(jìn)入液相，因此磷石膏得到凈化，提高磷的利用率、拓寬了磷石膏的使用市場(chǎng)。

表1 GB/T 23456—2018《磷石膏》標(biāo)準(zhǔn)要求

磷石膏用非熱力學(xué)脫水技術(shù)脫水與熱力學(xué)脫水技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：

①非熱力學(xué)脫水技術(shù)可節(jié)省烘干煤，每噸熟料可節(jié)省烘干煤180 kg；

②可回收磷石膏中的P2O5，磷的回收率提高1%；

③非熱力學(xué)脫水技術(shù)回收P2O5和F后，使磷石膏的質(zhì)量得以提高，有利于提高磷石膏制水泥的燒成料質(zhì)量與生產(chǎn)控制；

④非熱力學(xué)脫水石膏可用于進(jìn)一步煅燒脫水制半水石膏粉，用于加工成建材石膏板。

2 磷石膏水洗壓濾工藝流程簡(jiǎn)述

由磷酸過(guò)濾工序過(guò)來(lái)的磷石膏經(jīng)石膏皮帶輸送機(jī)送入石膏貯斗，從貯斗底部放到電子皮帶秤并計(jì)量后進(jìn)入再漿槽，按比例加入工藝水，在再漿槽攪拌機(jī)的作用下，將水和磷石膏充分混合均勻，混合后的石膏料漿經(jīng)泵送入過(guò)渡槽，用變頻調(diào)速料漿泵送入壓濾機(jī)壓濾。

石膏料漿在壓濾機(jī)的作用下被固液分離。固體部分（干石膏）被排入壓濾石膏皮帶輸送機(jī)，轉(zhuǎn)入干石膏皮帶輸送機(jī)送去磷石膏堆場(chǎng)，可作為水泥添加劑、石膏磚、石膏粉的原料；壓濾濾液經(jīng)泵被送入濾液貯槽暫時(shí)貯存，可用氨水對(duì)濾液進(jìn)行中和，中和水經(jīng)泵送去球磨工序作為磨礦用水，可實(shí)現(xiàn)無(wú)污水排放。

3 磷石膏凈化主要指標(biāo)

該工藝在甕福紫金化工有限公司磷石膏再漿凈化項(xiàng)目成功運(yùn)行，主要工藝指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 磷石膏再漿凈化項(xiàng)目主要指標(biāo)

4 小結(jié)

江蘇新宏大集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的立式全自動(dòng)壓濾機(jī)，已經(jīng)成功用于磷酸濃密渣酸的液固分離、磷礦浮選尾礦的脫水，現(xiàn)在成功地用于磷石膏凈化，提高了磷石膏質(zhì)量，有望使磷化工企業(yè)早日實(shí)現(xiàn)磷石膏利用率達(dá)100%，把磷石膏變廢為寶，減少磷石膏的堆存壓力。