磷石膏組成及脫磷脫硫方法的研究.pdf

1、磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1噸磷酸就要生產(chǎn)磷石膏濕基約7噸。到2006年，我國堆積的磷石膏已經(jīng)達1億噸，而且這個數(shù)值還在逐年增長。目前我國磷石膏利用率不足10％，大量的磷石膏被堆放于露天堆場，不僅占用土地資源，造成環(huán)境污染，也造成資源浪費。如何有效地利用磷石膏，使之變廢為寶成為一個社會問題，也成為眾多科學(xué)研究者感興趣的研究課題。
　　利用化學(xué)分析法和X—射線衍射對磷石膏的主要化學(xué)成分進行分析、利用電子掃描電

2、鏡觀察磷石膏的晶體形貌，利用差熱分析儀初步確定磷石膏發(fā)生相變的脫水溫度。這些研究成果表明磷石膏中含有大量的CaO、SO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3和一定量的硅酸鹽礦物，這些都是硅酸鹽工業(yè)的重要的原料。同時磷石膏中還含有2％左右的P2O5。若磷石膏通過合理的工藝將其中的可溶P2O5含量降低到0.1％以下，總P2O5含量降低0.5％以下，再進行脫硫，使磷石膏中硫含量降低到1％，磷石膏將有可能被大量運用于水泥生產(chǎn)等方面從而被大量的消化

3、。
　　本論文以磷石膏為研究對象，結(jié)合現(xiàn)有磷石膏脫磷方法，通過實驗建立了一條簡便經(jīng)濟的脫磷方法，在實驗研究成果的基礎(chǔ)上，提出了脫磷的工藝流程，脫磷工藝流程思路為：選用硫酸浸取磷石膏后再進行三次循環(huán)水洗滌，研究內(nèi)容為：H2SO4濃度、溫度、時間及液固比等因素對磷石膏中不溶P2O5含量的影響，通過單因素分析和正交試驗設(shè)計，得出浸取工藝優(yōu)化參數(shù)為：H2SO4濃度35％；反應(yīng)溫度60℃；液固比3:1，反應(yīng)時間為4.5h。水洗工藝優(yōu)化參數(shù)為

4、：脫磷溫度40℃、液固比3:1、脫磷時間為25min。采用該工藝及其優(yōu)化參數(shù)，磷石膏中可溶性P2O5含量可以降到0.1％以下，總P2O5含量可以降到0.2％。
　　本文利用脫磷后的磷石膏制備硫化鈣，并碳酸化制備硫化氫，由磷石膏制備硫化鈣的轉(zhuǎn)化率為97％，由硫化鈣碳酸化制備硫化氫的轉(zhuǎn)化效率為98％以上，有效地利用了磷石膏廢渣中的硫。用單因素法和正交法,找到制備硫化氫的優(yōu)化參數(shù)為：反應(yīng)溫度為室溫（25±5℃），CO2氣速/個110±1