一种磷石膏稳定剂及稳定化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磷石膏稳定剂及稳定化系统，磷石膏稳定剂由以下重量份配比的各组分制成：生石灰90～95份，二硫代氨基甲酸盐2～5份，无机金属盐1～4份。本发明专利技术中的二硫代氨基甲酸盐作为一种碱性螯合剂可对磷石膏中F、P、重金属等有害元素进行稳定化，生石灰也可通过置换和还原作用将磷石膏中的可溶性P2O5和Fe

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏稳定剂及稳定化系统
本专利技术涉及化学工业废料处理领域，特别涉及一种磷石膏稳定剂及稳定化系统。
技术介绍
磷石膏是磷酸或磷肥工业以及某些合成洗涤剂产业排放的工业废渣，其主要成分为硫酸钙。在通常情况下，湿法生产1吨磷酸，将会产生约4.5～5.5吨磷石膏，其主要成分为硫酸钙(CaSO4·2H2O)，同时还含有多种杂质，其杂质主要分为不溶性杂质和可溶性杂质。不溶性杂质主要为：石英、未分解的磷灰石、不溶性P2O5、共晶P2O5、氟化物等；可溶性杂质主要为：水溶性P2O5、溶解度较低的氟化物和硫酸盐；此外磷石膏中还含有微量有害的重金属元素。磷石膏中所含的氟化物、P、有害重金属等杂质是导致磷石膏在堆放处置过程中造成环境污染的主要因素。大量磷石膏的堆放不仅占用了大量的土地资源，还由于风蚀、雨蚀造成对大气、水系以及土壤的污染，磷石膏因其浸出液中出现有害物质超标，具有浸出毒性，同时磷石膏的堆场建设费和维护费用亦相当的昂贵，因此，磷石膏的无害化处理已成为固体废物处理与资源合理配置化领域的研究热点。目前市面上已经出现比较多的磷石膏稳定剂，但是在添加稳定剂过程中，人工配量与混合稳定剂的各组分显得非常麻烦，在湿法生产磷酸过程中，在将反应完成后形成的由磷酸及石膏组成的料浆进行固液分离后得到液相磷酸产品，研发一套向滤盘上的石膏滤饼中加入稳定剂的设备，能大大提高磷石膏稳定化的生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，一方面提供一种磷石膏稳定剂，将磷石膏中F、P以及有害重金属进行稳定化，使得磷石膏无论是在酸性环境，还是碱性环境下，磷石膏中的可溶性磷、氟及有害重金属等污染物的浸出浓度均大大降低。另一方面，提供一种能按需按量对磷石膏稳定剂进行配料及混合的设备，在湿法生产磷酸生产工艺中的过滤环节自动生成并添加所需剂量的稳定剂。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种磷石膏稳定剂，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰90～95份，二硫代氨基甲酸盐2～5份，无机金属盐1～4份。磷石膏稳定剂，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰90份，二硫代氨基甲酸盐2份，无机金属盐1份。磷石膏稳定剂，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰95份，二硫代氨基甲酸盐5份，无机金属盐4份。磷石膏稳定剂，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰92.5份，二硫代氨基甲酸盐3.5份，无机金属盐2.5份。磷石膏稳定剂，所述无机金属盐包括硫酸盐和硫化物，所述硫酸盐和硫化物的重量比为1～1.5:1～1.2。一种磷石膏稳定化系统，用于在湿法磷酸生产工艺中向过滤机末端滤盘上喷淋上述稳定剂，包括石灰粉供应组件、二硫代氨基甲酸盐供应组件、无机金属盐供应组件、混料装置和稳定剂喷淋装置；所述的石灰粉供应组件包括块状石灰制粉装置和石灰粉计量料斗，块状石灰制粉装置的出料口与石灰粉计量料斗的进料口相连，石灰粉计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置的石灰粉进料口相连；所述的二硫代氨基甲酸盐供应组件包括有二硫代氨基甲酸盐计量料斗，有二硫代氨基甲酸盐计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置的二硫代氨基甲酸盐进料口相连；所述的无机金属盐供应组件包括无机金属盐计量料斗，无机金属盐计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置的无机金属盐进料口相连；所述混料装置的稳定剂排出口与稳定剂喷淋装置的入口相连，稳定剂喷淋装置的喷头设于所述过滤机末端滤盘的上方。所述块状石灰制粉装置为球磨机，所述球磨机上部开设进料口，球磨机下部开设有出料口，内部设有钢球，所述球磨机的两端均设有用于连接驱动装置的联轴器，所述驱动装置安装在用于固定球磨机的机架上，所述球磨机上还设置有压力控制装置和压力检测装置，所述压力控制装置的一端伸入到球磨机内，另一端与压力检测装置连接。所述球磨机上部还设有除尘装置，所述除尘装置包括除尘口、与除尘口连通的袋式除尘器和引风机，所述袋式除尘器的出口端连接所述引风机。所述驱动装置为马达，所述压力控制装置为真空泵，所述压力检测装置为真空压力表。所述石灰粉计量料斗、有二硫代氨基甲酸盐计量料斗和无机金属盐计量料斗均为顶部设有开口、底部可活动的料斗本体，料斗本体底部出口处设有盖板，所述盖板内的上表面设有称重传感器，所述盖板安装在所述料斗本体底部内壁的插槽内，所述料斗本体的外壁上设置微型步进电机，所述盖板的外壁上设置齿条，所述微型步进电机的输出端连接一个与所述齿条匹配的齿轮，所述齿轮与齿条相互啮合安装。所述混料装置包括高速混合机、夹套、吹料筒、锥形混合机，所述的高速混合机上设有石灰粉进料口、二硫代氨基甲酸盐进料口、无机金属盐进料口，所述的高速混合机的出料口与锥形混合机的进料口相连，锥形混合机的出料口与吹料筒的进料口相连，吹料筒的底部设有稳定剂排出口，所述锥形混合机上设置有夹套，所述夹套中设置有超声波发生器或微波发生器。所述吹料筒的侧壁上倾斜设有吹气钢管，所述吹气钢管的一端伸入吹料筒的内腔中，另一端连接增压泵。所述稳定剂喷淋装置包括稳定剂储罐和下料管道，所述下料管道上设有调节阀，所述下料管道末端设有喷头。本专利技术的有益效果是：经大量实验研究，本专利技术中的二硫代氨基甲酸盐作为一种碱性螯合剂可以对磷石膏中F、P、重金属等有害元素进行稳定化。二硫代氨基甲酸盐和无机金属盐主要是对重金属起稳定化作用，原理主要是与重金属离子发生反应，形成沉淀与螯合物。生石灰也可通过置换和还原作用将磷石膏中的可溶性P2O5和Fe2+进行稳定：CaO+H2O＝Ca(OH)2P2O5+3Ca(OH)2＝Ca3(PO4)2+3H2OFe2++2OH-＝Fe(OH)2由此可见，一定比例的磷石膏稳定剂与磷石膏混合后，将磷石膏进行了改性，其中的重金属、水溶性磷和水溶性氟与稳定剂反应生成难溶的稳定物质附着在固结体中。1)经过本专利技术的固定剂改性后的磷石膏，无论是在酸性环境，还是碱性环境下，磷石膏中的可溶性磷、氟和有害重金属等的浸出浓度均较低，稳定化效果明显，避免了磷石膏在堆存处置放过程中引起的环境污染问题，对环境保护具有十分积极的作用，为我国磷石膏的无公害化处理提供了科学依据。2)本专利技术的稳定剂成本低廉，制作简单，操作起来程序简洁，效果却十分突出，非常适合推广应用。3)本专利技术的稳定剂可以有效降低磷石膏的毒性，整个稳定过程无公害。4)稳定化系统中球磨机能使块状石灰充分研磨成粉末，通过设置压力控制装置及压力检测装置，可以使得块状石灰在混料钢球球磨的同时抽真空，提高了工作效率；还设置了除尘装置，操作现场不会产生粉尘，从而避免了操作人员的身体健康受到伤害，同时降低了操作人员的劳动强度。5)计量料斗能使稳定剂各组分按量配料，混料装置通过设置超声波发生器或微波发生器，可让稳定剂各组分的物料搅拌时间变短、改善混合均匀度、提高物料分散性，减少团聚现象。6)在磷酸生产工艺中的过滤环节中应用本稳定化系统喷淋稳定剂，具有以下几方面的优点：一是稳定化系统设置在磷酸生产工艺的末端，且仅在过滤装置上设置一处稳定剂添加装置即可，不影响原磷酸生产工艺环节，工艺改造简便，易实施；二是由于过滤装置处于移动状态，因此仅可在过滤装置某处设置一处设置添加装置即可实现新鲜磷石膏与稳定剂的完全混合，无需专门设计混合装置的场所，在过滤装置上即可完成磷石膏稳定化处理过程，大大简化设备组成，节省本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏稳定剂，其特征在于，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰90～95份，二硫代氨基甲酸盐2～5份，无机金属盐1～4份。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏稳定剂，其特征在于，由以下重量份配比的各组分制成：生石灰90～95份，二硫代氨基甲酸盐2～5份，无机金属盐1～4份。2.根据权利要求1所述的磷石膏稳定剂，其特征在于，所述无机金属盐包括硫酸盐和硫化物，所述硫酸盐和硫化物的重量比为1～1.5:1～1.2。3.一种磷石膏稳定化系统，用于在湿法磷酸生产工艺中向过滤机（6）末端滤盘上喷淋如权利要求1或2所述的稳定剂，其特征在于：包括石灰粉供应组件（1）、二硫代氨基甲酸盐供应组件（2）、无机金属盐供应组件（3）、混料装置（4）和稳定剂喷淋装置（5）；所述的石灰粉供应组件（1）包括块状石灰制粉装置和石灰粉计量料斗，块状石灰制粉装置的出料口（102）与石灰粉计量料斗的进料口相连，石灰粉计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置（4）的石灰粉进料口相连；所述的二硫代氨基甲酸盐供应组件（2）包括有二硫代氨基甲酸盐计量料斗，有二硫代氨基甲酸盐计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置（4）的二硫代氨基甲酸盐进料口相连；所述的无机金属盐供应组件（3）包括无机金属盐计量料斗，无机金属盐计量料斗的出料口通过传送皮带与混料装置（4）的无机金属盐进料口相连；所述混料装置（4）的稳定剂排出口（407）与稳定剂喷淋装置（5）的入口相连，稳定剂喷淋装置（5）的喷头（504）设于所述过滤机（6）末端滤盘的上方。4.根据权利要求3所述的磷石膏稳定化系统，其特征在于：所述块状石灰制粉装置为球磨机，所述球磨机上部开设进料口（101），球磨机下部开设有出料口（102），内部设有钢球（107），所述球磨机的两端均设有用于连接驱动装置（103）的联轴器（104），所述驱动装置（103）安装在用于固定球磨机的机架（108）上，所述球磨机上还设置有压力控制装置（105）和压力检测装置（106），所述压力控制装置（105）的一端伸入到球磨机内，另一端与压力检测装置（106）连接。5.根据权利要求4所述的磷石膏稳定化系统，其特征在于：所述球磨机上部还设有除尘装置，所述除尘装置包括除尘口（109）、与除尘口（109）...

【专利技术属性】
技术研发人员：雍毅，吴怡，尹朝阳，张德军，侯江，薛嘉，
申请(专利权)人：四川省环境保护科学研究院，四川省汉源化工总厂，
类型：发明
国别省市：四川,51