劉顯波，陳國兵

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

0 簡述

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)將會污染環(huán)境，特別是會對水質(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）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工廠是一個很大的難題。

我國是世界上第一大磷肥生產(chǎn)國，也是副產(chǎn)磷石膏量最大的國家。我國磷石膏每年的排放量在5 000萬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，對環(huán)境造成了威脅。因此，無論從環(huán)境保護、經(jīng)濟效益，還是從資源合理利用方面來看，磷石膏都是一個亟待解決的重要問題。從目前情況來看，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

甕福紫金化工股份有限公司引進由江蘇新宏大集團有限公司設(shè)計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、操作上可靠、經(jīng)濟上合理、單線規(guī)模原則上不受限制等特點，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（見表1），滿足建筑石膏粉、石膏板、水泥緩凝劑等對生產(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壓濾機，工藝分為加料、過濾、擠壓、洗滌、再擠壓、風(fēng)干和排渣。

一般把壓濾機脫水稱為非熱力學(xué)脫水，該工藝是將磷石膏用水再漿，然后用立式全自動壓濾機進行壓榨，通過自動化系統(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，部分送到過濾機作為洗水使用。磷石膏通過再漿，使可溶性P2O5和F 進入液相，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。

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：

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述

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

石膏料漿在壓濾機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，轉(zhuǎn)入干石膏皮帶輸送機送去磷石膏堆場，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貯存，可用氨水對濾液進行中和，中和水經(jīng)泵送去球磨工序作為磨礦用水，可實現(xiàn)無污水排放。

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目成功運行，主要工藝指標(biāo)見表2。

表2 磷石膏再漿凈化項目主要指標(biāo)

4 小結(jié)

江蘇新宏大集團有限公司自主研發(fā)的立式全自動壓濾機，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)早日實現(xiàn)磷石膏利用率達100%，把磷石膏變廢為寶，減少磷石膏的堆存壓力。