【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保，具体涉及一种氧化钙复合药剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、我国磷矿资源丰富，以磷肥制造为主的磷化工产业在国民经济发展中占有较大比重，造成了我国的磷石膏产量较大，磷石膏在降雨冲刷和长期堆积过程中，不仅占用土地资源，其溶出物中的某些成分还会对生态环境产生影响。在磷石膏堆场中进行机械作业和遭遇干燥、大风的天气时，也会产生粉尘，从而导致粉尘污染；磷石膏中的磷、汞、镉和放射性元素等有害杂质会随着水蒸气一起进入到大气中，同样会对大气环境产生危害；磷石膏堆放在工地上过多、过高，一旦遇到风雨交加的天气会出现严重的塌方和滑坡事故。在很长一段时间内，人们都是采取堆放的方法来进行处置磷石膏，这不仅造成了土地资源的浪费，而且还造成了一系列的环境问题。企业对磷石膏的堆存问题和综合利用的要求也变得更加迫切。
2、磷石膏主要来源于湿法磷酸工艺产生的一般工业固体废物，生产1t磷酸会产生5t磷石膏，其中90％以上为caso4·2h2o，还含有少量的磷、氟、有机物、氧化物以及少量重金属和放射性物质等杂质，另含有大量不溶性杂质，如石英、未分解的磷灰石、不溶性p2o5、共晶p2o5、氟化物以及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐，还含有包括水溶性p2o5等可溶性杂质以及微量放射性元素。磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、p2o5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成水、大气、土壤环境污染的主要因素。磷石膏在排放时通常含有未过滤洗净残余的水溶性磷及游离氟等成分，若渣场运营管理不善或磷石膏堆体经雨水长期浸泡，磷石膏中的水溶性磷及游离氟等有害成分将通
3、磷石膏中可溶性磷的影响比较显著，石灰中和法就是在磷石膏中掺加生石灰，与磷石膏中的可溶磷、氟、残余酸等杂质反应形成难溶性磷酸物和氟化物，从而达到除杂的目的。石灰中和固化是非水洗预处理磷石膏的首选工艺，石灰中和法效果显著，工艺路线简单，投资少，在预处理方式中是既实用又有效的一种，对于大规模的磷石膏处理来说，是一种非常简单、高效、投资少的无害化处理工艺。然而，传统石灰药剂在磷石膏固化过程中存在一些显著的缺陷。首先，其反应速度相对较慢，导致需要较长的固化时间，这在工业应用中显得不够高效。其次，固化产物可能存在形态不稳定的问题，这可能在长期存储或特定环境条件下引发产物结构的变化。此外，固化后的磷石膏在浸出液中可能溶解出过多的磷污染物，使得浸出液的质量不符合环保标准。因此，为解决上述技术瓶颈，需要开发出更稳定高效的磷石膏固化复合石灰药剂。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种氧化钙复合药剂及其制备方法和应用，以解决当前现有技术无法对磷石膏进行无害化处理的技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种氧化钙复合药剂的制备方法，包括：将氧化钙球磨后，加入有机分散剂聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯，搅拌均匀，然后加入水和缓凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌均匀，静置后制得氧化钙复合药剂。
4、优选地，氧化钙、聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯的质量比为(40～50)：(8～12)：(5～8)。
5、优选地，水和氧化钙的用量比为(400～600)ml：(40～50)g：。
6、优选地，所用缓凝剂聚丙烯酰胺采用质量分数为20％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液与氧化钙的质量比为(2～5)：(50～65)。
7、优选地，球磨采用干磨，转速为240rpm，球磨时间为2～2.5h。
8、优选地，两次搅拌处理均在20～40℃下进行，搅拌处理时间为0.5～1h。
9、优选地，静置处理时间为0.5～1h。
10、优选地，本专利技术的所用的氧化钙采用工业级别生产的产品，有效成分含量为80％-90％。
11、本专利技术还公开了采用上述的制备方法制得的氧化钙复合药剂，其特征在于，该氧化钙复合药剂的的黏度值低于0.5mpa·s，且氧化钙平均粒径值低于5μm，具有较高的流变性和分散性。
12、本专利技术还公开了上述的氧化钙复合药剂在磷石膏无害化处理中的应用。
13、优选地，向待处理的磷石膏粉末中加入所述氧化钙复合药剂，搅拌均匀后进行固化反应6～24h，然后堆放1-14天；其中氧化钙质量为磷石膏干基质量分数的1％。
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
15、本专利技术公开的氧化钙复合药剂的制备方法，采用经过球磨处理的氧化钙，并将其与有机分散剂(聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯)和凝胶剂(聚丙烯酰胺)进行混合，第一，复合乳剂中选用球磨后的氧化钙粉末，减小了固体材料的粒径和分散阻力，增加了复合药剂的稳定性和流变性；第二，聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯的使用极大增加了氧化钙的分散性，促进氧化钙与在待处理的磷石膏中可以充分混合与反应，并减缓了氧化钙遇水后的水化放热作用，且处理后效果稳定；第三，胶凝剂pam的添加使氧化钙复合药剂可以长期保存，减少出现分层或变质的现象。因此，本专利技术这样的复配方式能够显著提高石灰粉的乳化程度，增强复合药剂的稳定性，同时减少对环境的不良影响。通过本专利技术提出的这种全新的制备方法，成功制备出氧化钙复合药剂，为磷石膏的无害化处置提供了一种有效、经济和稳定的解决方案。
16、经本专利技术上述方法制得的氧化钙复合药剂具有多项特点，一方面，包括高流变性、高活性度和高分散度，这意味着在药剂释放ca2+的过程中，它能够与磷、氟等物质充分反应并沉淀，这一特性使得氧化钙复合药剂能够高效处理磷石膏，这种处理方法能够彻底解决磷石膏带来的环境污染问题，具有广泛应用前景。另一方面，新型氧化钙复合药剂具有经济性，采用新材料制备的药剂成本相对较低，且制备过程仅按照相应步骤将不同成分简单混合，制备难度低、能耗小，能够降低磷石膏处置的经济负担。此外，复合药剂的稳定性能够确保处理效果的持久性和可靠性，经实验检验固化后磷石膏3天内达到一类固废指标，且验证两周数据不发生反弹。综上可知本专利技术制得的氧化钙复合药剂具有广阔的应用前景。
17、本专利技术的氧化钙复合药剂对于磷石膏中磷和氟污染物具有很好的去除效果，能够有效解决传统湿法处理氧化钙的问题，提高氧化钙的处理效果和处理速度。经试验验证，本专利技术的氧化钙复合药剂在处理磷石膏过程中采用直接干混的方式，以磷石膏干基质量1％作为投加量。经过6～24h固化反应，和14天的堆置后，充分将磷石膏中的可溶磷、可溶氟、氨氮等有害物质去除，去除率高达98％以上。
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1.一种氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，包括：将氧化钙球磨后，加入有机分散剂聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯，搅拌均匀，然后加入水和缓凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌均匀，静置后制得氧化钙复合药剂。
2.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，氧化钙、聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯的质量比为(40～50)：(8～12)：(5～8)。
3.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，水和氧化钙的用量比为(400～600)mL：(40～50)g：。
4.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，所用缓凝剂聚丙烯酰胺采用质量分数为20％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液与氧化钙的质量比为(2～5)：(50～65)。
5.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，球磨采用干磨，转速为240rpm，球磨时间为2～2.5h。
6.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，两次搅拌处理均在20～40℃下进行，搅拌处理时间为0.5～1h。
7.根据
8.采用权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制得的氧化钙复合药剂，其特征在于，该氧化钙复合药剂的的黏度值低于0.5mPa·s，且氧化钙平均粒径值低于5μm。
9.权利要求8所述的氧化钙复合药剂在磷石膏无害化处理中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，向待处理的磷石膏粉末中加入所述氧化钙复合药剂，搅拌均匀后进行固化反应6～24h，然后堆放1-14天；其中氧化钙质量为磷石膏干基质量分数的1％。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，包括：将氧化钙球磨后，加入有机分散剂聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯，搅拌均匀，然后加入水和缓凝剂聚丙烯酰胺，继续搅拌均匀，静置后制得氧化钙复合药剂。
2.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，氧化钙、聚乙二醇和1,2-乙二醇单乙酸酯的质量比为(40～50)：(8～12)：(5～8)。
3.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，水和氧化钙的用量比为(400～600)ml：(40～50)g：。
4.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，其特征在于，所用缓凝剂聚丙烯酰胺采用质量分数为20％的聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺溶液与氧化钙的质量比为(2～5)：(50～65)。
5.根据权利要求1所述的氧化钙复合药剂的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚孟林，张煜冕，郑春莉，徐韦洪，尹军，杨步雷，朱爱斌，李晓娇，孟逸飞，童延新，何贵元，江张，冯宗国，张丹丹，张杰良，赵谊，陶维中，
申请(专利权)人：贵州磷化绿色环保产业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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