铁水预处理工艺及设备 机电一体化专业1班姓名：XX 学号：XXXXX 摘要：铁水预处理工序介于炼铁和炼钢工序之间，对改进转炉操作指标、提高钢的质量有着十分重要的作用，是目前冶金企业大力发展的一项重要技术铁水预处理脱硫作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程的重要环节之一,已被广泛的应用于实际生产。 关键词：铁水预处理；喷吹;三脱。 正文：铁水预处理工艺，设备及操作不仅具有很强的脱硫能力，而且具有很强的脱磷能力，而掀起了铁水预脱磷和同时脱磷从脱硫研究的高潮，以致有人预言“打冶金”或苏（“钠冶金”将会盛行。但是，）由于苏打灰成本高、的重要内容，是节焦增铁、扩大品种、改善质量，降低成本，企业竞争力的有效途径。 铁水预处理可以提高钢的纯度和性能，同时对新品种开发也起到推动作用，如厚船板钢、抗氢致裂纹钢IF钢，转炉冶炼高碳钢，高锰钢、高铬钢、焊条钢，合金钢、不锈钢、航空用钢、无缝钢管用钢、防腐钢及钢轨钢等用铁水预处理后开发了许多新钢种，大大扩大了转炉冶炼钢种的范围。为防止普通钢板坯内裂纹和提高表面质量，规定[S]应小于0.02%；为防止钢的各向异性，要求[S]不大于0.011%。采用铁水预处理工艺，是现代化炼钢厂的重要标志。 铁水脱硫预处理的发展概况西欧、日本早在20 世纪60～70 年代就在铁水脱硫预处理，理论研究的基础上在工业上进行了应用。国内武钢二炼钢1 9 7 9 年引进了日本新日铁的机械搅法(ＫＲ)铁水脱硫装置，天钢，宣钢，冷水江，攀钢，酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰，萤石的脱硫方法。 铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷(石铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷石灰系脱磷剂)、脱硫镁系或电石系脱硫剂镁系或电石系脱硫剂)。灰系脱磷剂、脱硫(镁系或电石系脱硫剂。 加料系统操作规程一、备料操作1、采取自动备料方式，以手动备料方式为辅；2、自动备料操作方式：设定称量值，开启自动备料，备料各阀自动关
铁水预处理技术方案 ●铁水预处理的热力学及动力学原理 ●铁水脱硫工艺及装置 ●铁水三脱（脱硅、脱磷、脱硫）工艺及装置 北京科大三泰科技发展有限公司 2004-2-13 铁水预处理技术方案 1．概述 铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广
泛地应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前可以用于铁水预处理的技术不下二、三十种。 铁水预处理工艺方法主要有：（1）机械搅拌法，有代表性的是日本开发的KR法；（2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法，目前顶吹喷粉法得到最广泛的应用，如ATH、TDS、IRSID、ISIDD等法；（3）喂丝法近年来开始得到应用。 铁水预处理的主要工艺目标是：（1）脱硫；（2）脱磷；（3）脱硅、磷、硫（俗称三脱）；（4）其它。 从处理熔剂的选择来看有：主要是石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可以取得更好的冶金效果。 顶吹喷粉法近年发展了更多的工艺形成：产生了混合喷吹法和复合喷吹法以及分步喷吹法等。 从控制模型方面看：近年来更加重视建立较高精度的预处理粉剂喷吹量的控制模型。 还有一些不同的分类方法，但是无论怎样分类，每个企业选择的原则都是一样的，那就是从自己企业近期和长远规划来考虑，结合企业能力、产品目标、市场、经济效益等具体情况选择最适合自己的，最有利的方案。 本技术方案——从三个方面介绍科大三泰公司向用户推荐并可提供的技术装备： （1）（1）铁水罐顶喷纯化镁脱硫； （2）（2）铁水罐采用镁加钙系脱硫剂分步或复合喷吹脱硫（即所谓混喷）； （3）（3）铁水罐采用镁加钙系或者单纯钙系脱硫剂分步或者复合喷吹三脱（脱硫、脱磷、脱硅）； 是较高精度顶吹喷粉法；脱硫剂选用钝化镁粒或镁系的；喷吹工艺形式采用单系统喷吹或分步复合喷吹；为了提高镁的利用率，降低
科研开发 化工科技，２０１２，２０（１）：５３～５８ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ收稿日期：２０１１－１０－ １２作者简介：韩 青（１９８７－） ，女，河南周口人，昆明理工大学硕士研究生，主要从事化工环保及材料的研究。＊＊通讯联系人。 ＊基金项目： 国家自然科学基金项目（２１０６６００３）。磷石膏开发利用现状＊ 韩 青，罗康碧＊＊，李沪萍，孔 霞，苏 毅 （昆明理工大学化学工程学院，云南昆明６５０２２４ ）摘 要：随着磷肥工业的迅猛发展，其副产磷石膏已成为与磷肥发展伴生的环保难题。作者叙述了磷石膏的来源及特性，并从磷石膏较为广泛的应用领域和开发利用研究的热点领域方面介绍了磷石膏的利用现状及存在的利弊。 关键词：磷石膏；开发；利用；应用；现状 中图分类号：Ｘ ７８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０５１１（２０１２）０１－００５３－ ０６ 磷石膏（ 简称ＰＧ）主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、 日化系统湿法制取磷酸产生的固体废渣，生产１ｔ磷酸大约产出４．５～５ｔ磷石膏［１，２］ 。磷石膏的主要成分是ＣａＳＯ４· ２Ｈ２Ｏ，其质量分数可达９０％以上，是一种重要的可再生石膏资源。近年来随着高效复合肥工业的迅猛发展，我国磷石膏的年排放量超过５０００万ｔ，尽管磷石膏的利用途径较多，但实际利用效果并不理想。我国磷石 膏的资源化利用率很低［３］ ，仅为４．３％～ ４．５％［４］ 。磷石膏由于含有磷及氟等较多有害物 质， 如果任意排放会造成环境污染。筑坝堆存，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，长期堆积也会引起地表水及地下水的污染。因此磷石膏的处理成为与磷化工发展伴生的环保难题。 １ 磷石膏的来源与特性 １．１ 磷石膏的来源 磷石膏是在湿法磷酸生产过程中用磷矿石与硫酸反应得到的以ＣａＳＯ４·ｎＨ２Ｏ为主要成分的副产品，该反应的方程式如下。 Ｃａ５Ｆ（ＰＯ４）３＋５Ｈ２ＳＯ４＋１０Ｈ２Ｏ＝５ＣａＳＯ４ ·ｎＨ２Ｏ＋３Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ Ｆ↑目前全世界每年排放的磷石膏高达１．５亿ｔ 以上，我国磷石膏年排放量位居世界第３位。１．２ 磷石膏的特性 磷石膏主要化学成分和天然石膏（ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ）基本相同，存在的差异是磷石膏中ＣａＳＯ４ 的含量较高，同时含有Ｐ２Ｏ５、Ｆ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、 ＳｉＯ２、 有机物等杂质及少量镉、铅、铜等元素［５］ 。并且磷石膏含水量较高，所含的游离水能达到 ２０％～２５％，呈分散细粒状，ｐ Ｈ＝３～４，显弱酸性；陈化的磷石膏较稳定，显灰白色粉状。不同生产企业、不同批次的磷石膏的化学组成略有不同，这主要与磷酸生产工艺条件的控制及磷矿石的品种有关。 在湿法磷酸生产过程中，部分磷矿石未分解、同晶取代、洗涤过滤不完全是磷石膏中含有磷、氟等多种杂质的原因，正是这些杂质影响了磷石膏 的性能［６，７］ ，使其不能直接应用于石膏建材及高 端产品的生产，必须加以预处理，这又增加了应用成本，使其在替代天然石膏上优势不明显，严重制 约了磷石膏的大量利用［ ８］ 。２ 磷石膏的开发利用 磷石膏目前主要开发应用于建材水泥等传统行业。近年来随着科学技术的不断发展，在一些高端产品领域磷石膏也开始成为研究利用的热点。下面主要从两大方面分别介绍磷石膏利用状况。２．１ 磷石膏应用较为广泛的领域 目前磷石膏在工业上主要是用来制硫酸联产水泥， 在建筑上主要用来生产水泥和胶凝材料，在
一、单选题【本题型共5道题】 1. MURC铁水预处理采用：（）。 A．1座转炉 B．2座转炉 C．3座转炉 D．鱼雷罐 用户答案：[A] 得分：6.00 2. 目前在我国采用最为广泛的铁水预处理技术为：（）。 A．铁水脱硫 B．铁水脱硅 C．铁水脱磷 D．铁水同时脱硅脱磷 用户答案：[A] 得分：6.00 3. 转炉少渣炼钢的缺点（）。 A．炼钢脱碳可能 B．钢水氧含量高 C．造渣困难 D．增加冶炼时间 用户答案：[D] 得分：6.00 4. 转炉炼钢过程中可回收的最大能源（）。 A．煤气 B．蒸汽 C．氧气 D．炉渣显热 用户答案：[A] 得分：6.00 5.
SRP铁水预处理技术采用的主要设备为：（）。 A．铁水包 B．钢包 C．转炉 D．电炉 用户答案：[C] 得分：6.00 二、多选题【本题型共3道题】 1. 转炉铁水脱磷脱硅处理的优点（）。 A．转炉炉容量大，不容易发生喷溅 B．可喷入脱磷粉剂，脱磷效率高 C．可收集煤气，降低成本 D．可采用氧气操作，处理过程热效率高 用户答案：[ABC] 得分：0.00 2. 铁水预处理的优点：（）。 A．减少转炉出钢下渣量 B．增加转炉渣量 C．提高转炉终点命中率 D．增加转炉冶炼时间 用户答案：[AC] 得分：10.00 3. 转炉干法除尘优势（）。 A．降低操作难度 B．降低水耗 C．降低能耗 D．清洁环保 用户答案：[ABD] 得分：0.00 三、判断题【本题型共5道题】
1. 高级别管线钢对硫的控制要求非常严苛。（） Y．对 N．错 用户答案：[Y] 得分：8.00 2. 基于副枪测定的转炉自动化控制技术更容易在小型转炉应用推广。（） Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：8.00 3.转炉出钢采用滑板挡渣可显著降低挡渣成本。（） Y．对 N．错 用户答案：[Y] 得分：8.00 4.转炉干法除尘较湿法除尘有明显的节能减排效果。（） Y．对 N．错 用户答案：[Y] 得分：8.00 5.转炉炼钢过程最大的能耗是电能消耗。（） Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：8.00
- 18 -第40卷第3期 非金属矿 Vol.40 No.32017年5月 Non-Metallic Mines May, 2017 磷石膏是磷肥企业生产磷酸过程中排放的工业废渣，每生产1 t P 2O 5将产出4.5~5.5 t 磷石膏，2015年我国磷石膏排放量已经超过8000万t ，磷石膏中含有的可溶磷、氟、有机物、碱金属和少量放射性元素等杂质[1-2]， 对生态环境、人类生活产生较大影响。寻找价格低廉且效果较好的磷石膏预处理方式，并研究其作为建筑基材，加入适量粉煤灰、水泥等，制备半水磷石膏基自流平材料，不仅可以解决磷石膏难以利用的问题，提高磷石膏利用率，降低磷石膏带来的生态环境压力和企业发展压力，还可制备出价格较天然石膏基、水泥基和环氧基自流平材料低的自流平材料[3]，扩大自流平材料的发展。1 实验部分 1.1 原料及试剂 磷石膏： 瓮福集团，灰白粉末状，pH 值为6.13，CaO 含量29.85%；普通42.5硅酸盐水 泥，pH 值为12.51，CaO 含量55.54%；粉煤灰，贵州金沙电厂。Ⅱ级粉煤灰，pH 值为10.05，SiO 2含量49.22%。 转晶剂：十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、醋酸镁、柠檬酸钠、硫酸铝，均为分析纯。 1.2 仪器设备 高温高压反应釜， KH-25，上海一凯仪器设备有限公司；流动度测定仪，NLD-3，无锡建仪仪器机械有限公司；手动压力实验机，TYE-300，无锡建仪仪器机械有限公司；电动抗折实验机，DKZ-500，无锡建仪仪器机械有限公司；扫描电子显微镜，DSC204，德国。 1.3 实验方法 根据JC/T 1023-2007《石膏基自流平材料》行业标准检测石膏基自流平材料的流动性、抗折强度、抗压强度；采用扫描电子显微镜（SEM ），结合力学强度、凝结时间、流动度的测试结果分析晶型转化剂对磷石膏的影响机理。 1.4 磷石膏的改性处理工艺 试验采用石灰中和法和蒸压法预处理改性磷石膏，具体预处理工艺流程， 预处理磷石膏在自流平材料中的应用 潘 玲1,2,3 杨成军4 (1 贵州工程应用技术学院 化学工程学院，贵州 毕节 551700；2 贵州省化学化工实验教学示范中心，贵州 毕节 551700；3 贵州省毕节 市煤磷化工工程技术中心，贵州 毕节 551700；4 广西建筑工程质量检测中心，广西 南宁 530000) 摘 要 研究了石灰中和蒸压法预处理磷石膏， 分析不同转晶剂对磷石膏结构和性能的影响，得出复掺0.015%硫酸铝和0.015%烷基苯磺酸钠预处理所得的α半水磷石膏绝干抗压强度能达到32.7 MPa ，外部形貌主要为短柱状。选用粉煤灰、水泥等进行配料分析各组分对半水磷石膏基自流平材料的影响，根据JC/T 1023-2007检验标准检测其性能，并分析其微观结构，确定最佳配比为：α半水磷石膏50%，普通硅酸盐水泥8%，粉煤灰5%。此工艺条件下的自流平材料的绝干抗压强度和抗折强度分别达到16.87 MPa 、6.03 MPa ，30 min 后流动度达到143 mm 。 关键词 磷石膏； 预处理；自流平材料；转晶剂中图分类号： TD985 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2017)03-0018-04The Application of Pretreatment of Phosphogypsum in Self-leveling Materials Pan Ling 1,2,3 Yang Chenjun 4 (1 College of Chemical Engineering, Guizhou University of Engineering Science, Bijie, Guizhou 551700; 2 Experimental Teaching Center of Chemistry And Chemical Engineering, Bijie, Guizhou 551700; 3 The Coal & Phosphorus Chemicals Engineering Technology Center of Bijie City, Bijie, Guizhou 551700; 4 Guangxi Construction Testing Center, Nanning, Guangxi 530000) Abstract Surface of phosphogypsm(PG) was modified with the lime neutralization to analyze different crystal agent how to affect the structure and properties of PG, the dry compressive strength of α-hemihydrated phosphogypsum after pretreatment with 0.015% aluminum sulfate and 0.015% twelve benzene sulfonte can reach 32.7 MPa, the external morphology is short column. Fly ash, ordinary portland cement and others ingredients were added and analysis of each component influence on self-levleing material based on hemihydrated phosphogypsum was carried, testing its performance according to the JC/T 1023-1023-2007 and analyzing its microstructure, results showed that the optimum ratio was as follows: 50% α-hemihydrated phosphogypsum, 8% ordinary portland cement, 5% fly ash. The absolute dry compressive strength and oven dry flexural strength reached 16.87 MPa, 6.03 MPa, the fluidity was 143 mm after 30 min. Key words phosphogypsum; pretreatment; self-leveling material; transformation agents of crystal type 收稿日期：2017-03-21 基金项目：省、市、院科技联合基金项目（黔科合LH 字[2015]7600号）。 万方数据
铁水预处理顺序的选择 1 CaO作“三脱”剂 （1）脱硅－脱硫－脱磷顺序 ——铁水沟处铁鳞脱硅 铁水脱硅是放热反应，铁水温度越低，脱硅的效果越好。考虑到铁水的脱硫温降和运输、等待温降，若将脱硅置于脱硫之后，脱硅时的铁水温度将较铁水沟脱硅更低，铁水预脱硅工序应尽量置于脱硫之后，而不是在脱硫之前。 ——脱硫 反应平衡时 [%S]达10-4数量级，可满足所有钢种的要求；温度的变化对铁水脱硫效果的影响很小，因此脱硫可考虑提至脱硅之前，在确保脱硫效果的同时使脱硅也处于较好的热力学条件下。 ——转炉内脱硅、脱磷 有资料表明：铁水中[%Si]大于0.15时为脱硅期，[%Si]小于0.15时脱磷反应才会开始，脱磷反应是放热反应，较低温度的脱磷炉内脱硅的热力学条件应是最佳的。因此应取消铁水沟处的高温脱硅，将其移至脱硫之后的脱磷转炉内和脱磷一同进行。 （2）脱硫－脱硅、磷顺序 “脱硫—脱硅、脱磷”顺序的情况下，脱硫反应平衡时量[%S]下降了一个数量级。将脱硅任务放在脱硫之后完成，能明显改善CaO粉剂脱硫的热力学条件。 （3）脱硅、脱磷－脱硫顺序 在“脱硅、脱磷—脱硫”顺序的情况下，脱硫反应平衡时 [%S]为10-3数量级，而在“脱硅—脱硫—脱磷”顺序下，[%S]为10-4数量级，在“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下，[%S]为10-5数量级。显然“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下CaO粉剂脱硫反应的热力学条件更好。 （4）同时“三脱” 机理研究表明：用氮氧复合气体作载气喷吹CaO粉同时进行铁水预处理“三脱”反应时，脱硅、脱磷主要是在喷枪附近的高氧势区进行的瞬时接触反应；脱硫则是还原性渣和铁水之间的持久接触反应。 对铁水预处理脱硅来说，脱磷转炉顶吹氧加CaO粉剂脱硅的热力学条件是最优的。 CaO的脱磷能力受铁水温度的影响很大，在其它操作条件允许的情况下，应该尽量在低温下脱磷。“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下，专用脱磷转炉脱磷时铁水的温度较同时“三脱”时低。综合比较认为：Ca O作三脱剂时，脱磷应在脱硫之后，并在专用转炉内进行最佳。 喷吹CaO粉剂同时进行铁水“三脱”的脱硫能力相对最弱。 从热力学角度分析原因：同时“三脱”在同一个容器中既要实现氧化脱磷、脱硅，又要完成还原脱硫，两者都要兼顾，在热力学上存在着矛盾，工艺上也不好实现。而将脱硅、脱磷和脱硫分阶段处理，分别创造氧化和还原的气氛，显然比同时“三脱”的热力学条件更优化。 由以上计算与分析可知，CaO作三脱剂时的最佳预处理顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。 2 镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂 从热力学角度看，理论上“脱硅、脱磷－脱硫”顺序下镁粉能将铁水中的[%S]降至10-6～10-7数量级，而“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下镁粉只能将铁水中的[%S]降至10-5～10-6数量级。但由图1可知，温度对脱硫的影响较小，但对硅磷却有着很大的影响，高温不利于脱硅磷，1500℃时，硅、磷含量在0.01%以上，不能满足要求，此时硫含量为20ppm，满足要求，因此综合考虑，镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂最佳顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。
磷肥工业磷石膏的综合利用研究现状 摘要：本文介绍了磷石膏处理现状、杂质类型及其资源化利用中的预处理工艺。论述了磷石膏在建材业、工业和农业上的应用的现状及前景。提出了我国在磷石膏资源利用中存在的问题，我国磷石膏资源化利用的现状不容乐观,，需加快磷石膏综合利用步伐，减少环境污染。 关键词：磷石膏；综合利用；现状；综述 1 引言 我国矿产资源丰富，拥有世界磷矿资源的8.3%左右，资源占有率位居世界第三，磷矿和磷肥产量为世界第二，与美国、俄罗斯、摩洛哥同属磷供应大国。同时，我国也是一个农业大国，肥料需求大。随着国民经济发展和农业对磷肥的需求的持续增长，我国磷肥消费量位居世界第一，占世界总消费量的29.7%左右，是世界最大的磷肥进口国之一[1]。在过去的十年中我国的磷肥生产平均年增长率为7.76%。磷肥工业的高速发展也带来一些问题,在湿法磷酸生产中副产大量的磷石膏(通常1t P2O5湿法磷酸副产4. 5~5. 0 t磷石膏)，2005年国内副产的磷石膏达到30Mt/a。同时,国内磷肥企业(特别是云南、贵州、湖北、四川等磷复肥基地)长年堆存的磷石膏数量也相当惊人，据2006年7月在沈阳召开的“磷肥、硫酸行业推进循环经济工作会议了解到到2005年底，我国堆存的磷石膏约有100Mt。从全世界范围来看,磷石膏的年排放量也达到280Mt[2]。据预测，2008年全球化肥级磷酸的需求量将超过3000万吨，其中中国磷酸的扩展将占世界一半以上。随着工业、农业上对磷酸、磷铵和重过磷酸钙的需求量增长，其生产过程中的副产品磷石膏也在不断增加。中国目前是世界第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国[3]。 然而,磷石膏的资源化利用并不令人满意，目前全世界磷石膏的有效利用率仅为4. 5%左右[4]，也就是说全世界每年得到综合利用的磷石膏只有12.6Mt。而我国磷石膏的有效利用率仅为10%，距国家“十一五”规划工业固体废物综合利用率达到60%的目标尚有较大差距。所以，如不采取措施对其加以利用，磷石膏的任意排放，不仅占用大量土地，浪费了宝贵的硫资源，而且会污染环境，给生态带来危害。因此，废渣安全处理的环境条件己成为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。从环保和技术安全角度看，磷石膏废渣堆存实非上策，综合利用已是迫在眉睫的大问题。 2 目前磷石膏的处理状况 近年来，各企业和研究者在对磷石膏的治理和综合利用方面进行了积极的探 索，鲁北企业集团等企业大力实施磷石膏综合利用技术改造，旨在能够提高磷石
磷石膏及其综合利用的探讨 磷石膏是硫酸法萃取磷酸生产过程的副产品，每生产1t磷酸(P205)将产生4.5—5.5t的磷石膏。磷石膏的大量排放不仅占用大量的土地，还由于磷石膏经雨水长期浸泡，其中的可溶性只P2O5和F等以水体为媒介向环境传递引起土壤、水系、大气的污染。在50年代初我国已开始磷石膏综合利用的研究，取得了一定的成果。 一、磷石膏的特性 1.磷石膏有一定的含水率。磷石膏的含水率一般达到20％—25％。由于其含水率高，粘性强，在装载、提升、输送过程中极易粘附在各种设备上，造成积料堵塞，影响生产过程的正常进行。 2.磷石膏的颜色偏深。纯净的磷石膏是纯白色的，但通常的磷石膏呈深灰色，作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观。主要原因是杂质的影响。 3.磷石膏的表观密度大。磷石膏的表现密度达到1g／cm3，表观密度大对其贮存、生产和产品的性能有一定影响。 4.磷石膏中含有H+、水溶性P205、F等杂质,且pH值一般在1.5—4.5之间，呈酸性。 磷石膏与天然石膏的最大不同在于磷石膏含有某些杂质，而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害. 二、磷石膏综合利用的主要途径 1.磷石膏制琉铵和碳酸钙 利用氨和二氧化碳将磷石膏转化成琉铵与碳酸钙作为成品直接外销，在国外是较为成熟的技术。 该法的优点是部分碳铵产品转化为硫铵易于外销，磷石膏不需要堆场，也不需要外运。缺点是：流程长，设备多，投资较大。并对磷石膏的质量有一定要求。 2.制硫酸联产水泥 因国内的硫资源比较短缺，随着湿法磷酸的发展，又必须耗用大量的硫酸的情况下，将磷石膏制取硫酸并联产水泥无疑是一条既可弥补硫资源不足，又能解决磷石膏出路，使资源得到综合利用的有效途径。目前，我国已在鲁北企业集团等多家企业建成磷石膏制硫酸联产水泥的“三、四、六”工程，通过多年的实践，技术已趋成熟。 该法的优点：增加硫酸产量，使磷酸生产使用的硫酸有85％—90％自身循环，磷石膏不需要堆场，也不需要外运。缺点是：流程长．设备多，投资大，并对磷石膏的质量有一定要求。据对磷石膏生产硫酸联产水泥的“三、四、六”工程测算，工程总投资在1亿元人民币左右，处理磷石膏约100kt/a。 3.直接施用以改良碱性土壤 磷石膏pH值为1.5—4.5，直接施用可改良碱性土壤，同时磷石膏中还含有少许植物生长所需的磷、硫、钙、硅、锌、镁、铁等成分。 4.制磷石膏增强球作水泥缓凝剂 在国外采用磷石膏作为水泥缓凝剂已成为磷石膏的主要利用途径之一。我们曾进行过磷石膏作硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥缓凝剂的研究，结果其制得的水泥性能和添加天然石膏制得的水泥性能相当，XRD物相分析其水化物完全相同，其掺入量比天然石膏略低，平均为4％。 由于磷石膏的特性(含水率高、表观密度大)，在生产过程中常发生堵料现象，所以不能
磷石膏预处理工艺研究 摘要：针对我国磷石膏的排放现状及其性能特点，介绍了国内外对磷石膏进行预处理的各种方法，系统研究了水洗、石灰中和、球磨、浮选、筛分以及煅烧等预处理工艺，经过对比分析，对磷石膏建材资源化的预处理提出了可参考性意见。 关键词：磷石膏；杂质；预处理 Abstract： Some methods about phosphogypsum pretreatment in China and abroad are introduced. Keywords: phosphogypsum；impurity；pretreatment 0 前言 磷石膏是磷酸及磷肥类工业在生产过程中所产生的一种工业废渣，每生产1t磷酸排出磷石膏约5～6t，目前全世界的磷酸工业每年生产磷石膏约在1.3亿t以上，我国每年排放的磷石膏业大约在2000万t以上， 大多数国家仍然将磷石膏排入河流、湖泊和海洋中,或堆积在陆地上,大约有28%的磷石膏被再加工利用。磷石膏经排放或堆存、雨水淋溶后其中的氟和残磷等有害物质将随着雨水而浸出,对水体、土壤环境和大气环境造成不同程度的污染。据统计,目前而云南省每年排放的磷石膏就在500万t以上。近年来我国在磷石膏的开发利用方面已经有了一定的研究工作,但其利用率依然不高。根据我国磷石膏的情况,大力开发利用工业副产品磷石膏,保护资源和环境,符合我国资源和环境可持续发展的方向。 磷矿用硫酸分解制取磷酸时,磷矿含有的Fe、Al、Mg等杂质化合物大部分分解,溶于磷酸溶液。在诸多杂质中磷对磷石膏性能影响最大,主要表现为延长磷石膏的凝结时间和降低石膏制品的强度。少量未分解的磷矿、氟化物、酸不溶物、炭化了的有机物质呈细小的质点与反应生成的硫酸钙一起沉淀析出。磷酸溶液与硫酸钙的沉淀过滤分离后,滤饼经过一定的洗涤后,还是含有少量的酸液。这种磷酸生产的含有少量未分解磷矿和游离酸的二水硫酸钙称为磷石膏[1]。磷石膏的外表一般呈灰白色,如果P2O5和水分含量较高时颜色相对较深,粉状,质量轻,比重一般在1.4～1.8t/m3。 磷石膏为用磷矿湿法生产磷酸时排出的工业废渣。随着磷复肥工业的发展，我国每年排放大量的磷石膏磷石膏的堆存使得土地占用，环境污染。利用磷石膏为原料生产石膏粉及石膏制品、硫酸和水泥，可化害为利，变废为宝。但由于磷矿石中含有放射性元素．导致磷石膏及以磷石膏为原料生产的建材产品中也含有放射性物质，如果放射性物质含量超标，将对用户造成严重的不良后果。因此，在利用磷石膏时对放射性现象应引起高度重视，避免放射性污染对人类造成危害。本文对建筑材料的放射性对人体的危害及国家针对此现象制定的现行标准给与如下论述。
磷石膏的处理与处置与资源化利用 主要介绍磷石膏制硫酸联产水泥 摘要：磷石膏是我国危险废物之一，而在近年来，磷石膏的产量是愈来愈多，但是当下磷石膏的产量是供过于求，其处理处置也是一个非常困难的问题，所以就现在来看，不仅要对磷石膏进行处理处置，更要考虑其资源化利用，变废为宝，以支持我国可持续发展的道路。本文主要介绍我国磷石膏的处理处置及其资源化利用。 关键词：磷石膏处理处置资源化利用 Abstract: phosphorus gypsum is one of hazardous wastes in China, and in recent years, phosphorus gypsum production is more and more, but when the phosphorus gypsum is the output of pile up in excess of requirement, its processing also is a difficult problem, so for now, not only for the phosphogypsum disposal, but also for resource utilization, turning waste into treasure, is China's development road of sustainable development is one of the key. This article mainly introduces our country phosphogypsum disposal and resource utilization of. Key words: phosphogypsum disposal resource utilization 概述：磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙(CaSO4?2H2O)，此外还含有多种其他杂质。磷石膏是一种危险废物，但是随着工业的发展，磷酸的需求量逐年增加，因此产生的磷石膏也相应增加，磷石膏的积存就愈来愈多，所以增大磷石膏的处理处置以及资源化利用是迫在眉睫的。 1 磷石膏的基本性质及危害
磷石膏综合利用调查报告 一、磷石膏概述 1、物化性质及成分 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。磷石膏多呈灰白色，有的呈黄色和灰黄色，密度为～cm3，容重g/cm3，是一种多组分的复杂晶体。在通常情况下，湿法生产1吨磷酸，产生～吨磷石膏。 磷石膏是潮湿的细粉末，95％的颗粒小于，自由水含量20％～30％，且含磷、氟、有机物及二氧化硅等少量有害杂质，呈酸性，pH值一般在以下。 磷石膏的主要化学成分是磷酸钙，反应式为： Ca(PO4)3F(磷矿)＋H2SO4→H3PO4+CaSO4(磷石膏)＋HF 湿法生产磷酸排方的磷石膏，刚出反应器时为无水石膏，后来吸收空气中水，转变为二水石膏。磷石膏中二水硫酸钙含量一般有90％以上，达到国家一级石膏标准。 磷石膏的主要杂质为磷，其次尚有碱金属盐、硅、铁、铝、镁等杂质。碱金属主要以碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物等可熔盐形式存在，W(R20)在％～％范围（以钠当量计）。磷石膏含％～5％的SiO2，以石英为主，少量Na2SiF6。磷石膏中的Fe2O3、AL2O3、MgO，还有一些有机质，它们有磷矿石引入。 2、可用用途 a、用于水泥工业（水泥缓凝剂、硫酸联产水泥） b、生产石膏建材制品（粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂浆、熟石膏粉、纸面石膏板、石膏隔墙板、纤维石膏板、石膏砌块、石膏灰泥、建筑标
准砖、烧结节能砖、免烧砖和装饰吸声板等） c、生产化工原料。（硫酸铵、硫酸钾、硫脲和碳酸钙） d、用作改良土壤剂(主要用于碱性土地) e、用作路基或工业填料 二、国家关于磷石膏回收利用的优惠政策 在原设计规定的产品以外，综合利用本企业生产过程中产生的，在《资源综合利用目录》内的资源作主要原料生产的产品的所得，自生产经营之日起，免征所得税五年。 三、磷石膏用于水泥工业 1、水泥市场现状及前景 我国是世界水泥消费和水泥生产最主要的市场，2005年全国水泥产量达到亿吨，比2004年年增长%。2006年水泥处在周期的收缩期，增长率有可能出现稍低于GDP增长的情况，但固定资产投资保持一定幅度的平稳增长走势的话，需求仍会达到～亿吨左右。 2005年中国GDP增长率为%。中国有关专家预测2006年GDP增长。世界经济及中国经济的发展仍将拉动水泥需求的增长，水泥增长率在7～8%左右。 2005年国内水泥市场需求亿吨左右，而水泥生产能力已达13亿吨，产能过剩亿吨。特别是落后生产能力比重仍占60%左右。预计2010年国内水泥需求量为12~亿吨，比2005年的产能少~1亿吨，未来水泥行业总量过剩、结构失衡的矛盾较为突出。 2005年世界水泥产量亿吨，预测2010年世界水泥消费量将达亿吨。2010年以前美国将继续扮演领头羊的角色，预测2010年美国的水泥进口量可能达3000万吨。预计今后5～6年内，全世界的水泥工业将经历全球性的重大兼并重组整合的过程，2010年将有75%的产能会卷入兼并浪潮，
主要介绍磷石膏制硫酸联产水泥 摘要：磷石膏是我国危险废物之一，而在近年来，磷石膏的产量是愈来愈多，但是当下磷石膏的产量是供过于求，其处理处置也是一个非常困难的问题，所以就现在来看，不仅要对磷石膏进行处理处置，更要考虑其资源化利用，变废为宝，以支持我国可持续发展的道路。本文主要介绍我国磷石膏的处理处置及其资源化利用。 关键词：磷石膏处理处置资源化利用 Abstract: phosphorus gypsum is one of hazardous wastes in China, and in recent years, phosphorus gypsum production is more and more, but when the phosphorus gypsum is the output of pile up in excess of requirement, its processing also is a difficult problem, so for now, not only for the phosphogypsum disposal, but also for resource utilization, turning waste into treasure, is China's development road of sustainable development is one of the key. This article mainly introduces our country phosphogypsum disposal and resource utilization of. Key words: phosphogypsum disposal resource utilization 概述：磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙(CaSO4?2H2O)，此外还含有多种其他杂质。磷石膏是一种危险废物，但是随着工业的发展，磷酸的需求量逐年增加，因此产生的磷石膏也相应增加，磷石膏的积存就愈来愈多，所以增大磷石膏的处理处置以及资源化利用是迫在眉睫的。 1 磷石膏的基本性质及危害 磷石膏是在硫酸分解磷矿石过程中产生的固体废渣，通常以二水石(CaSO ·2H O)或半水石膏(CaSO3·1／2H O)形态存在，其成分是硫酸钙，此外还含有多种
发展铁水预处理脱磷的 重要意义 ——冶金新技术介绍 武钢是我国仅次于宝钢的技术比较先进的大型企业，武钢又处于华中地区，具有较好的地域优势，武钢有条件在规模上、技术上进行跨越式的发展。这里仅就铁水预处理技术发展进行论述。 1、铁水预处理工艺特点 1.1、铁水预处理是钢铁冶金技术的发展方向 最近十多年来，日本、美国等一些冶金技术比较先进的国家相继开发和实施了铁水预处理三脱技术，即铁水预处理脱硫、脱硅、脱磷。我国宝钢、太钢等一些钢厂也引进了该项技术。从国内外实施铁水预处理三脱的厂家运行情况看该项技术具有很大的优点：首先对提高钢的质量有重要的作用，从而使企业产品上了一个台阶，提升了企业的形象；其次使高炉对原料要求放宽，一些原来不能用的磷硫含量较高的矿石也可以入炉冶炼，这一点可以大大节约矿石的成本；再有它可以使整个工艺优化，减轻转炉的负担，达到转炉少渣炼钢减少对环境污染的目的。 武钢目前使用的脱硫方法还是70年代末、80年代初引进的KR法，这种方法与喷粉法相比要落后。武钢目前尚未采用铁水预处理脱磷的方法，并且武钢主要生产对磷硫含量较高要求的优质钢，这就限制了武钢不能采用磷含量较高的、价格相对较低的铁矿石，因此只能从国外高价进口优质铁矿石。在现在国内外优质铁矿石资源越来越紧张的情况下，武钢有必要及时着手研发实施铁水预处理脱磷技术。这对武钢今后5～10年发展有至关重要的影响。 1.2、铁水预处理技术概况 铁水预处理技术包括两种模式： （1）铁水预处理脱硫。 （2）铁水预处理三脱，即铁水预处理脱硫、脱硅、脱磷。 铁水预处理脱硫技术开发较早，大概在五六十年代就有一些公司开发实施了这项技术，因为转炉是在氧化性气氛条件下工作的，转炉脱硫率很低或者基本不脱硫，因此进行铁水预处理脱硫也就很顺理成章，容易被广大冶金工作者接受。然而铁水预处理脱磷技术的提出、研发和实施都遇到了很大的阻力。主要因为转炉具有很好大的脱磷条件，有人甚至认为转炉设计的主要任务是脱磷，现在舍弃转炉优越的脱磷条件不用，另外花费一定量的投资新建铁水预处理站进行脱磷是多此一举，实际上武钢至今为开发、实施铁水预处理脱磷也是因为这个原因。 实际情况并不这样，从日本、美国以及我国宝钢太钢实施铁水预处理脱磷的实践证明该项技术具有很大的优点，是钢铁冶金技术的发展方向。 下面的事实有力说明铁水预处理三脱技术是钢铁冶金技术反展的方向，日本目前大的钢铁公司铁水100％进行进行脱硫，60～80％进行脱磷。日本在1967年第一个达到转炉钢产量占全国钢产量50％，也是第一个连铸坯产量超过50％、80％的国家。从某种意义上来讲，日本实行的冶金技术可以说是技术发展的方向。 下面简要介绍(1)铁水预处理脱硫、(2)铁水预处理脱硅、脱磷的技术概况。 1.2.1、铁水预处理脱硫 前已述及转炉不具备脱硫的条件，对一些硫含量比较高的铁水冶炼低硫钢种就比较苦难，因此开发了铁水预处理技术，结合转炉后的炉外精练脱硫，可以冶炼硫含量非常低的钢种如管线钢、薄板等。铁水预处理的工艺路线如图1所示。
磷石膏现状 目前，世界磷石膏年排放量达2．8亿吨，我国也已超过5000万吨，占工业副产石膏的70%上。磷石膏的产生量将随着高浓度磷复肥产量的提高而大幅度增加。由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害物质，如果任意排放会造成环境污染；设置堆场，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，磷石膏长期堆积还会引起地表水及地下水的污染。 磷石膏:是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。 磷石膏主要成份为：CaSO4·2H2O，此外还含有多种其他杂质。同时，生产过程中，溶液中的HPO4-2根取代石膏晶格中部分SO4-2。 磷石膏杂质分两大类： 不溶性杂质：如石英、未分解的磷灰石、不溶性p2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。 可溶性杂质：如水溶性P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。 此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素。均极其微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计。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环境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存，不公侵占了土地资源，由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，当然可能导致人的死亡或病变。 磷石膏是生产磷肥中间产品磷酸的废渣，其主要化学成分是硫酸
钙。其反应为 Ca5(PO)3 F(磷矿)+H2SO4-H3PO4+2CaSO4(磷石膏)+HF。 据统计，每生产一吨磷酸(100%P2O5)产生磷石膏5-6t(干基)，实物量约7t。磷石膏除含CaSO4 外，还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等多种杂质，这些杂质影响磷石膏的利用。目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃。排出的磷石膏废渣一是占用大量土地，二是堆场投资大、运营费高，三是浪费了宝贵的硫资源，四是污染环境。堆放渣场的容积和地基防渗处理要求严格，废渣安全处理的环境条件已成为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。据测算，一个年产重钙(重过磷酸钙)80万t项目，年排放磷石膏渣达186万t，堆场投资估算达9000万元，堆场年经营费近1000万元，占地达70万m2 ，相当于全厂占地面积的一半，即使如此，堆场容量仍未达到合理要求。目前，全国湿法生产磷酸生产能力约546万t，每年的磷石膏废渣量在2500-3000万t(干基)，占地达2000公顷，仅渣场投资估算达l0亿元。从环保和技术安全角度看，磷石膏废渣综合利用已迫在眉睫。磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，尤其磷石膏中含有少量残留的磷酸更给有效利用带来了困难，所以磷石膏一般不被以石膏为原料的企业所采用，仅极少部分被做为土壤改良或在一些石膏资源匮乏的地区经水洗后做为原料使用，这种简单少量的消化对整个堆积如山的磷石膏来讲仍是杯水车薪，不解决根本问题。生产厂仍采用堆放方式来被动处理。
预处理工艺影响磷石膏水泥砂浆性能研究 发表时间：2019-09-03T09:09:46.947Z 来源：《建筑模拟》2019年第30期作者：杨瑞宗 [导读] 磷石膏的预处理工艺包括酸浸法、中合法和水洗法，不同处理工艺都会对磷石膏的性能造成影响，尤其是流动性、凝结时间和抗压强度。 杨瑞宗 哈密天山水泥有限责任公司新疆哈密 839000 摘要：磷石膏的预处理工艺包括酸浸法、中合法和水洗法，不同处理工艺都会对磷石膏的性能造成影响，尤其是流动性、凝结时间和抗压强度。不同预处理工艺能够将石膏中杂质去除，然而由于预处理生成物与去除量之间存在差异性，因此导致砂浆性能差异性比较大。此次研究主要是探讨分析预处理工艺影响磷石膏水泥砂浆性能，希望能够对相关人员起到参考性价值。 关键词：预处理工艺；磷石膏；水泥砂浆；性能 在磷化工生产期间，会产生磷石膏等副产品，其成分包括二水硫酸钙，并且包含磷酸和五氧化二磷等杂质，有效处理磷石膏能够解决环境污染和资源浪费情况。磷石膏水泥砂浆是按照标准比例，将砂石、水泥和粉煤灰混合制作的建筑材料。磷石膏中所含有的氟化物和磷酸会影响砂浆性能，包括拌和耗水量以及强度等。为了使磷石膏的杂质含量减少，加强砂浆性能，此次研究拟采用酸浸法、中合法和水洗法等处理工艺，且比较分析不同处理工艺对砂浆性能的影响。 1 试验分析 1.1材料 磷石膏，密度2.18g/cm3，成分如下：三氧化硫为39.35w/%；氧化钙为33.56w/%；二氧化硅为3.17w/%；五氧化二磷为0.78w/%；三氧化二铝为0.86/%；氧化镁为0.45w/%；氧化钾为0.15w/%；三氧化二铁为0.13w/%。集料为河砂，水泥为硅酸盐水泥，聚羧酸减水剂，1级粉煤灰。 1.2预处理 在对磷石膏进行预处理时，必须注重磷石膏再利用率，以此降低杂质对性能的影响。磷石膏杂质为可溶氟、有机物和难溶性磷。其中，可溶性氟和可溶性磷对磷石膏性能影响比较大。使用标准筛（74μm）将磷石膏进行筛分处理。 水洗法处理工艺：将磷石膏置于水中进行冲洗，通过检测石膏pH值，判断净化效果。水洗法能够将石膏中有机物、可溶性氟化与可溶性磷等杂质去除。然而此种处理工艺需水量比较大，还需要对水洗废水进行处理，以免造成二次污染。水洗工艺的温度设置在39摄氏度，按照1：3比例将磷石膏与水进行混合水洗，搅拌时间控制为10min，将预处理的石膏置于烘箱（60℃）内烘干。 中和法处理工艺：此种处理方法是将磷石膏划分为不同试验组，按照不同质量加入生石灰，与水混合均匀，陈化1d后检测pH值，之后将沉积石膏干燥备用。 酸浸法处理工艺：将磷石膏划分为不同试验组，按照不同质量加入柠檬酸水溶液，搅拌后放置于机械振动筛上进行处理，过滤后用水洗法进行二次处理，将预处理的石膏置于烘箱（40℃）内烘干。 1.3制作试件 按照砂浆标准配比，通过水泥搅拌机进行水泥砂浆配置，将不同预处理后的磷石膏、水泥和粉煤灰加入搅拌机中，制作砂浆试块。砂浆液中粉煤灰、水泥和磷石膏的比例控制在0.33：0.10：0.33，水胶比为0.53，按照混合材料三倍量投放河砂。 2 结果 2.1预处理工艺影响水泥砂浆强度的分析 采用不同预处理工艺处理后，将磷石膏制作为长方体试件（160×40×40）mm，通过万能试验机对试件的抗压强度进行测试，按照不同龄期对抗压强度进行测试，选取测试平均值作为最终结果。如图1所示： 图1 抗压强度测试结果 从图1能够看出，在对磷石膏进行预处理之后，均提升了砂浆的抗压强度，且砂浆养护时间与抗压强度之间呈现正相关关系。磷石膏经过水洗法处理后，与未处理磷石膏相比，抗压强度明显提升。中和法处理工艺会掺加生石灰，会影响抗压强度。在此次研究中，加入2.4%质量分数生石灰后，磷石膏的抗压强度最高，与未处理磷石膏相比，抗压强度明显提升。在加入4%质量分数柠檬酸水溶液后，明显提升了磷石膏杂质去除率，且与未处理磷石膏相比，抗压强度明显提升。 水洗法处理工艺中，可有效溶解氟离子和可溶性物质，在水泥砂浆制备过程中，预处理工艺能够消除杂质的影响作用，确保结晶体均匀生长，以此加强抗压强度。中和法处理工艺中，添加氧化钙，会将残留酸进行中和处理，对pH值进行调节。此外，氧化钙还能够与难溶性杂质生成惰性物质，提升无害性。在酸浸法处理工艺中，柠檬酸能够与磷杂质、可溶性氟生成可溶性物质，与磷石膏中的氟化钙、氟铁