磷石膏深度净化

吴磊

磷石膏是硫酸分解磷矿石制取磷酸过程中的副产物，其主要成分为二水硫酸钙，是一种重要的再生石膏资源。每生产1t磷酸副产磷石膏3.8～4t。据统计全国高浓度磷肥总产量约1500万吨，预计磷石膏产生量6000万吨，磷石膏利用量约3000万吨。目前磷石膏资源化利用受多种因素影响，相当长时期内还不能做到“吃干榨净”，堆存仍是大规模处置的主要方式，国内堆存的磷石膏总量已超过5亿吨。其堆场的环保和场地压力十分突出。大量的磷石膏堆积不仅占用土地，增加费用，更严重的是由于磷石膏經雨水长期浸泡，其中的可溶性P2O5是和氟化物等有害物质通过水体向环境传递，严重污染土壤、水系、大气。因此，综合利用磷石膏对土地资源，缓解环境压力，增加经济效益，具有重要的社会意义。

目前常见的磷石膏综合利用方法主要有：作为肥料和盐碱地改良剂、生产过磷酸钙、制水泥缓凝剂、制硫酸铵、硫酸钾、磷石膏制硫酸联产水泥、建筑材料。

制约磷石膏作为建筑材料广泛应用的最重要的原因：是磷石膏中含有磷、氟、有机物等诸多有害杂质，这些有害杂质对磷石膏产品的性能有较大的影响。研究表明：可溶磷、氟、共晶磷和有机物是磷石膏中主要有害杂质，其中可溶磷和共晶磷的存在使石膏制品的凝结时间延长，硬化体强度大幅降低;可溶氟含量超过0.3%时，石膏硬化体强度显著降低;有机物使磷石膏硬化体结构疏松，强度降低;碱组分使磷石膏制品表面起霜和粉化等。对磷石膏进行预处理以消除上述有害杂质对磷石膏使用性能的影响，是磷石膏资源化的基础与关键。

随着工业环保治理的加强，工业固废处理的发展相关政策陆续出台，“绿水清山就是金山银山”，有利于快速推进工业固废处理进行有效的、及时的治理，将其资源化，实现磷石膏排放和利用的良性循环，变废为宝、保护环境，具有十分重要的意义。

磷石膏水洗浮选工艺回收磷石膏为后续生产建筑石膏粉提供好原料为企业可持续发展具有十分重要的意义，实现磷石膏资源化利用，具有较好的经济效益、环保效益和社会效益。符合国家环境保护的产业政策，技术成熟可靠，符合国家节能降耗及循环经济的基本国策及相关产业政策。同时，通过水洗浮选净化的磷石膏对今后磷石膏的综合利用开辟出一条新的途径。水洗浮选生产工艺对去除有害杂质效果较好，可以去除共晶磷，难溶磷以外的其他可溶有害杂质，而且水洗浮选后的磷石膏晶体胶结材及硬化体显微结构接近天然石膏，可有效实现磷石膏资源化利用。

水洗浮选生产工艺是把磷石膏送至再浆槽用低磷废水再浆至25%，用再浆泵输送至浮选槽，通过四级浮选，再由过滤机给料泵输送至加压过滤机中，在0.25～0.46MPa压缩空气条件下进行过滤、风干、反吹卸料，加压过滤机产生的废滤液进入滤液槽，由滤液泵输送至渣场和磷石膏再浆工段。

磷石膏深度净化生产工艺先进、安全、可靠，磷石膏水洗浮选工艺已通过实验室验证，磷石膏品质基本达到天然石膏的标准，根据该工艺流程、工艺设备的布置，工艺操控的要求，遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，以保护人员、设备安全、保证优化工艺操作、生产高质量产品为目的生产过程自动控制，并达到节能减排和提高资源综合利用的目的。