本技术方案专注于废水处理领域,详细描述了一种磷石膏中重金属净化与固定化的新方法。该技术首先采用蒸馏水按照精确的液固比例对磷石膏进行洗涤,使得洗涤后的磷石膏固体可以直接用于后续应用。接着,通过改性膨润土对洗涤后的磷石膏进行处理,有效去除其中的重金属杂质,实现磷石膏的净化与固定化,提高其应用价值。
背景技术
磷石膏(PG)是磷肥企业生产采用湿法磷酸工艺生产磷酸过程中产生的固体副产物。磷石膏的主要成分是二水合硫酸钙晶体,还含有未分解的磷矿、石英、磷、氟、铝、镁、铁等杂质。目前,我国磷石膏年产量已经突破8000万吨,且湿法磷酸工艺以二水法为主,通过硫酸浸取磷矿,在得到磷酸的同时沉淀得到磷石膏,并且每生产1吨磷酸会产生4~5吨的磷石膏。
磷石膏的资源化利用是全世界面临的难题,全球的磷石膏有效利用率不足10%,由于磷石膏综合利用率低,大量磷石膏被堆存,已累计堆放超过5亿吨。磷石膏的大量堆存,造成土地资源的浪费和环境威胁。磷石膏主要利用途径包括生产建筑材料、提取稀土原料、制作化工原料、土壤改良等,但磷石膏中含有可溶性磷、氟和有机物等杂质,严重阻碍其资源化利用。
目前,磷石膏工业中常用除杂方法包括水洗法、浮选法、煅烧法等,其中,水洗法是工业中除去磷石膏中可溶杂质最常用的方法,具有操作简单、处理效果较好等优点,水洗后可得到灰白色磷石膏晶体,且晶体具有结构轮廓清晰规整的特点,但同时,水洗后的水洗液中重金属的后处理仍然是一大难题。水洗液的后处理主要是针对Hg、Pb、Cr、As四类有毒有害重金属离子的固定,目前工业界对这四种重金属离子的处理方式为活性炭吸附,活性炭对Hg的除杂率约为90%;对Cr的除杂率仅为80%;对Pb的除杂率约为80-90%;对As的除杂率为80%,除杂效率仍有较大提升空间。
磷石膏的有效用途之一是用于土壤调理剂,能为土壤补充磷元素及调节土壤酸碱度。但是许多技术性问题尚未得到有效解决,如有害重金属元素的去除、钙离子超标、酸碱度调节等,如单纯地把磷石膏直接施到土壤中,在增加了有益微量元素的同时,有害重金属元素会渗透进土壤,进而导致土壤和地下水污染,因此,磷石膏的资源化利用一直受到限制。
实现思路