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| 磷石膏固化剂磷石膏无害化处理方法 磷石膏是湿法磷酸中硫酸酸解磷矿过程中产生的副产物，含有P、F、重金属、有机物等杂质，随意堆积会对周围土壤、水体、大气造成严重污染。因此，磷石膏无害化势在必行。 目前磷石膏无害化处理主要针对其中的可溶性P、F，沉淀法即向磷石膏料浆中投加氧化钙，将P、F转换成CaHPO4·2H2O、Ca3(PO4)2·2H2O、CaF2等阻止其在环境中的迁移，实现磷石膏的无害化。但受CaF2溶解度的影响，F离子去除不稳定，企业为此会投入过量生石灰处理，导致处理后的磷石膏pH过高。同时，沉淀法还会产生大量污泥，需额外处置平添处理费用。另有传统沉淀法处理后，磷石膏中仍存在共晶磷，在堆积过程中会持续释放，超过GB 8978中一级标准。 现有技术公开了一种磷石膏原渣无害化处理方法，但该方法所用药剂成本较高；现有技术还公开了一种磷石膏无害化处理的方法，但该方法所用药剂在固化结束后不能持续对磷石膏释放的共晶磷起到固定作用。 基于目前的磷石膏无害化处理存在的缺陷，有必要对此进行改进。 有鉴于此，本技术提供了一种磷石膏固化剂、磷石膏无害化处理方法，以解决现有技术中存在的缺陷。 磷石膏固化剂，包括以下重量份组分：沉淀剂，网捕剂，碱性激发剂，矿渣、高硅铝固废。 1.本技术的磷石膏固化剂，比之前的药剂以钙盐和固废为主，成本更低；且本技术的磷石膏固化剂在固化结束后持续对磷石膏释放的共晶磷起到固定作用；本技术的磷石膏固化剂，基于“共沉淀-网捕”的原理，矿渣、高硅铝固废通过碱性激发剂激活，包覆生成的CaF2降低其水中的接触面积，从而使处理后磷石膏中的F能够稳定达标。其中的有效位点能够持续结合释放的共晶磷，阻止磷在环境中的迁移，使处理后的磷石膏能够稳定达标，且以矿渣、高硅铝固废治理磷石膏，以废治废，有效降低磷石膏处理成本； 2.本技术基于“共沉淀-网捕”的机理，配合矿渣、高硅铝固废，探索出了一种低成本通用型可用于磷石膏中多形态P、F持续稳定固化的固化剂，处理后磷石膏达到《污水综合排放标准》GB 8978-1996一级标准，减轻企业环保压力，具有一定的实用价值。本技术固化剂使用条件温和，工艺流程简单，有效降低磷石膏处理过程中的运行成本。 提升磷石膏水稳定性的固化剂及应用 磷石膏的产生与磷肥的产量密切相关。磷作为农业生产当中磷肥的主要成分，直接关系着农作物的产量与品质。目前，中国已是全球最大的磷肥生产国。与此同时，制备磷肥过程中会伴生大量“副产品”——磷石膏。硫酸分解磷矿萃取磷酸，生产过程中会副产磷石膏，磷酸是生产高浓度磷复肥的主要原料之一，制取1吨磷酸(100％P2O5)约产生5吨磷石膏，磷石膏主要成分是二水硫酸钙。由于量大又复杂难用的特性，目前，绝大多数磷石膏采用“堆放”的形式处理，这些磷石膏的堆放不仅占用了大量土地，还存在一定的环境风险和安全隐患。 国内外围绕磷石膏的综合利用途径展开了大量的研究，目前已提出了大量潜在的应用途径，主要有建筑材料、道路交通材料等领域。 在建筑材料领域，利用磷石膏中高CaSO4·2H2O含量，磷石膏可作硅酸盐水泥的缓凝组分，以及和含有活性氧化铝的废弃物组成新的胶凝材料体系。当磷石膏用作水泥的缓凝组分时，由于磷石膏中含有大量的杂质，可能会对水泥的性能产生影响，并且缓凝组分仅占水泥质量的很小一部分，因此该种方法实际上局限性较大，并不能大量的消耗磷石膏。 在道路交通材料领域，磷石膏主要用于路基填料。钱正富等基于室内实验，无侧限抗压强度试验、干湿循环试验、冻融循环试验等，唐庆黔等基于室内试验和工程应用论证了磷石膏用于路基填筑的可行性。综合国内外资料，将磷石膏直接用于路基材料中存在以下问题，一是磷石膏填料的长期耐久问题，目前尚无资料报道，无法判断填料的长期稳定性问题；二是磷石膏受水的影响大，当含水量较高时，磷石膏会变软而强度降低，造成路基下沉而导致路面的破坏。当含水量较低时，会出现收缩开裂，同样会导致路面的破坏；三是磷石膏的水污染问题。因此，改良或固化磷石膏使其能够用于路基填料，不仅能大规模消纳磷石膏，而且能节约砂石材料，进而达到环境保护、资源节约、绿色发展与减少投资等多重效益。 本技术的目的在于针对现有技术中存在的问题，技术一种提升磷石膏水稳定性的固化剂及其应用，掺入磷石膏中，使固化后的改性磷石膏具有较好的水稳定性和较高的强度，在一定的压实度下能够用做路基填料且满足JTG/T F20—2015《公路路面基层施工技术细则》中对于路基填料的技术要求规范。 (1)本技术制得的提升磷石膏水稳定性的固化剂通过成分之间的水化作用形成的硅酸钙水合物和铝酸钙水合物填充在磷石膏颗粒之间，增强原料之间的粘结能力，显著提升了磷石膏的路用性能。固化后的磷石膏的无侧限抗压强度、承载比均得到了显著提升，在规定的压实度下能够完全满足JTG/T F20—2015《公路路面基层施工技术细则》中对于路基填料的路用性能技术要求规范。 (2)本技术制得的固化剂通过将磷石膏中可溶性P和可溶性F转化为不可溶的盐类，降低磷石膏填料中的可溶性P和可溶性F溶出量，保证了磷石膏填料用于路基填筑的环保要求。 (3)本技术制得的固化剂通过水化作用形成硅酸钙水合物和铝酸钙水合物一方面包覆磷石膏颗粒，阻止其与水直接接触，另一方面能够填充磷石膏颗粒之间的空隙，提高密实度，使水不容易侵入降低了磷石膏遇水后的强度损失，增强其水稳定性能。同时，该隔膜能够降低磷石膏中未固化的可溶性P、F以及其他有害元素和离子的溶出量，进一步保证了磷石膏填料用于路基填筑的环保要求。 (4)本技术能够快速、大量的消纳磷石膏，解决了磷石膏的堆放所带来的环境问题以及土地浪费问题，同时能够大大减轻路基填料对于沙土的需求，降低了路基建设的成本，具有环境保护、资源节约、绿色发展与减少投资等多重效益。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |