一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法与流程

本发明涉及一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，属于磷化工。

背景技术：

1、磷石膏是湿法磷酸工艺生产中产生的固体废弃物，其主要成分是二水硫酸钙，还存在未完全分解的磷矿、残留的磷酸、有机质、氟化物及其他有害杂质等，这导致磷石膏在排放堆积时会严重影响生态环境，造成地下水资源和土地资源的污染。磷石膏的处理和利用是摆在各国湿法磷酸生产厂面前必须解决的难题，也成为化工行业发展的热点，随着废物资源化利用的推进，磷石膏处理后可广泛应用于生产水泥缓凝剂、制备胶凝材料、制作石膏包装箱等。在磷石膏处理过程中，大部分采用煅烧的方式，使二水石膏转化成半水石膏或无水石膏，提高其白度，提高使用价值，但是工业化生产时所需煅烧温度较高，一般为460℃以上，耗能大，成本较高，不利于磷石膏的资源化利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，产品中不会引入其他杂质；并且降低了煅烧能耗，具有很高的生产应用价值。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

3、一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，包括以下步骤：

4、s100：取磷石膏固体，干燥；

5、s200：经筛网筛分；

6、s300：称取氯化铵与磷石膏充分研磨均匀；

7、s400：加入氢氧化钙水溶液搅拌均匀；

8、s500：置于鼓风干燥箱中进行干燥；

9、s600：在马弗炉中煅烧。

10、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s100中磷石膏白度为68～70％，干燥温度为80～120℃，干燥至恒重。

11、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s200中筛网为150～300目筛网。

12、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s300中氯化铵为分析纯试剂，添加量为磷石膏的1％～3％。

13、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s400中氢氧化钙为分析纯试剂，调节ph值以后，可以出去磷石膏中so3杂质，降低杂质含量，从而降低除杂温度，添加量为磷石膏的2～8％。两次分析纯试剂不一致，一个是氯化铵，一个是氢氧化钙；调节ph值以后，可以出去磷石膏中so3杂质，降低杂质含量，从而降低除杂温度。

14、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s500中干燥温度为80～120℃，干燥时间为1～3h。

15、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤s600中煅烧时间为1～3h。

16、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤600中煅烧温度是350～400℃，煅烧2小时，通过煅烧去除磷石膏中的有机碳，有机碳指的是在磷矿选矿与磷酸生产工艺中，浮选药剂和絮凝剂在细菌的长时间作用下逐渐演变而成的碳质。

17、前述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法中，步骤600中氯化铵煅烧磷石膏增白，是由于300℃时氯化铵分解为hcl(g)和nh3(g)，同时能与sio2杂质反应产生hcl(g)和cl2(g)，能除去磷石膏中fe2o3形式的铁以及碳质；fe2o3与cl2(g)反应生成fecl3，而fecl3的沸点为315℃，因此fe2o3形式的铁在高温煅烧过程中以氯化铁形式挥发，从而除去杂质铁，反应方程式如下：

18、nh4cl(s)＝nh3(g)+hcl(g)；

19、2nh4cl(s)+h2o(g)+sio2＝(nh4)2sio3(s)+2hcl(g)；

20、4nh4cl(s)+o2(g)+2sio2＝2(nh4)2sio3(s)+2cl2(g)；

21、2fe2o3(s)+6cl2(g)+3c(s)＝4fecl3(g)+3co2(g)；

22、fe2o3(s)+3cl2(g)+3c(s)＝2fecl3(g)+3co(g)。

23、与现有技术相比，本发明产品中不会引入其他杂质；并且降低了煅烧能耗，具有很高的生产应用价值。本发明利用磷石膏在传统煅烧条件下可以除去其中有机碳，加入增白剂氯化铵煅烧可以除去磷石膏中杂质铁，在高温环境中磷石膏内的铁盐转换为fe2o3，加入氯化物助剂煅烧时，氯盐在高温下自身分解出hcl(g)的同时与磷石膏内的杂质sio2反应生成hcl(g)、cl2(g)，cl2(g)化学性质活泼，与磷石膏中的碳质、fe2o3发生反应生成fecl3，fecl3在高温条件下挥发达到脱除铁的目的，可以有效提高磷石膏白度。加入氢氧化钙调节ph值以后，可有效降低煅烧温度。

技术特征：

1.一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s100中磷石膏白度为68～70％，干燥温度为80～120℃，干燥至恒重。

3.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s200中筛网为150～300目筛网。

4.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s300中氯化铵为分析纯试剂，添加量为磷石膏的1％～3％。

5.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s400中氢氧化钙为分析纯试剂，添加量为磷石膏的2～8％。

6.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s500中干燥温度为80～120℃，干燥时间为1～3h。

7.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤s600中煅烧时间为1～3h。

8.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤600中煅烧温度是350～400℃，煅烧2小时，通过煅烧去除磷石膏中的有机碳，有机碳指的是在磷矿选矿与磷酸生产工艺中，浮选药剂和絮凝剂在细菌的长时间作用下逐渐演变而成的碳质。

9.根据权利要求1所述的一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，其特征在于，步骤600氯化铵煅烧磷石膏增白，是由于300℃时氯化铵分解为hcl(g)和nh3(g)，同时能与sio2杂质反应产生hcl(g)和cl2(g)，能除去磷石膏中fe2o3形式的铁以及碳质；fe2o3与cl2(g)反应生成fecl3，而fecl3的沸点为315℃，因此fe2o3形式的铁在高温煅烧过程中以氯化铁形式挥发，从而除去杂质铁，反应方程式如下：

技术总结本发明公开了一种使用复合添加剂增加磷石膏白度降低煅烧温度的方法，包括以下步骤：S100：取磷石膏固体，干燥；S200：经筛网筛分；S300：称取氯化铵与磷石膏充分研磨均匀；S400：加入氢氧化钙水溶液搅拌均匀；S500：置于鼓风干燥箱中进行干燥；S600：在马弗炉中煅烧。本发明产品中不会引入其他杂质；并且降低了煅烧能耗，具有很高的生产应用价值。技术研发人员：唐雪梅,马磊,朱帆,梁馨亓,武玉蓉受保护的技术使用者：贵州胜威化工新材料研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13