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磷石膏的净化和萃取

时间:2014-05-16 09:53:38

作者:世邦机器

综合国外采用的磷石膏除杂净化工艺,基本上采用水萃娶水力分级和石灰中和等措施,具体的流程安排因杂质含量、性质以及磷石膏的粒度等因素而有所不同。

水萃取工艺用来去除磷石膏中的水溶性杂质,如游离的硫酸、磷酸、水溶性的硫酸盐、磷酸盐和氟盐等。这种处理工艺比较简单,但它去除的是对建筑石膏产品质量较有影响的一部分杂质。试验结果表明每清洗“磷石膏需耗用2―5t水,使用二倍于磷石膏量的水,水溶性的磷和氟可以除去85%,使用三倍的水量则除去率可达90%,使用五倍的水量则几乎可完全除去水溶性杂质。

水力分级被用来除去磷石膏中极细小的不溶性杂质如泥质、有机物以及很细小的磷石膏晶体。这些高分散性杂质会影响建筑石膏的凝结时间,同时黑色的有机物还会影响建筑石膏产品的外观。水力分级工艺可使用水力旋流器或浮选,它取决于磷石膏的粒度以及地区条件。为了除去大颗粒物质以避免对加工设备的磨损,还可湿筛磷石膏,除去大颗粒的石英和未反应的磷矿石等杂质。

净化处理主要使得可溶性杂质含量大大减少,而共结晶的PzO,含量变化不大。关于共结晶形态的杂质(或称晶间杂质)对建筑石膏质量的影响尚需进一步探讨,一般认为在建筑石膏水化时这些杂质会释放出来而产生不良影响。但是,数据都表明用上述的净化技术均无法除去晶间杂质。晶间杂质的影响及消除办法正是选择干法转化还是湿法转化的焦点。

立陶宛建筑科学研究所研究并提出了用磷石膏生产的半水石膏的新工艺。磷石膏不经过预先清洗,而是在反应器中用石灰与磷石膏进行中和反应。石灰与自然含水率20%一25%的磷石膏混合磨制成料浆进行中和反应,中和后经真空过滤脱水,直至含游离水20%一25%,送至喷雾干燥筒内干燥,出筒的物料含水率为1%一5%,温度80―90C。过滤出来的滤液则全部返回到制备料浆工序。烘干后的物料进人炒锅,磷石膏生产线在常压下脱水成半水石膏,它与普通石膏煅烧工艺不同之处是输送、搅拌负荷较大,人锅时间较长,故炒锅需要加固。物料脱水、均化后进磨机粉磨,这种流程是一种无废料生产流程。

磷石膏适宜的pH值应在4以上,过低将会降低建筑石膏的抗拉强度和延长凝结时间。磷石膏生产设备采用石灰中和方法不但消除了磷石膏的酸性,并且使残剩的水溶性磷和氟转变成不溶性形态,如磷酸三钙(或氟磷灰石)、氟化钙等,从而使这些杂质的影响进一步被消除。

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