阅读说明：本技术 一种改性磷石膏的制备方法 (Preparation method of modified phosphogypsum ) 是由 郭雷 李青彪 李学鹏 石维 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种改性磷石膏的制备方法,包括如下操作步骤：1)将磷石膏和水混合、浆化,得磷石膏浆体；将磷石膏浆体进行陈化处理,得到预处理磷石膏；2)向预处理后的磷石膏中添加CaCO3,并且使得CaCO3质量百分比含量为最终CaCO3质量百分比含量的三分之一；搅拌使得磷石膏与CaCO3混合均匀；3)将磷石膏进行脱水,脱水温度为210℃至250℃；4)将磷石膏搅拌破碎至粉末状；5)然后再向混合后的磷石膏和CaCO3中添加CaCO3；并且使得CaCO3质量百分比含量为20％至30％；搅拌混合均匀；6)向上述步骤5)中所得混合磷石膏中添加胶凝剂,两者质量比为3～3.5∶1,本发明降低了有害物质释放,大大提高了磷石膏资源化利用率,减少了企业的磷石膏充填成本和环保负担。(The invention discloses a preparation method of modified phosphogypsum, which comprises the following operation steps: 1) mixing phosphogypsum and water, and slurrying to obtain phosphogypsum slurry; aging the phosphogypsum slurry to obtain pretreated phosphogypsum; 2) adding CaCO3 into the pretreated phosphogypsum, wherein the mass percent content of the CaCO3 is one third of that of the final CaCO 3; stirring to uniformly mix the phosphogypsum and CaCO 3; 3) dehydrating the phosphogypsum at the temperature of 210-250 ℃; 4) stirring and crushing the phosphogypsum into powder; 5) then adding CaCO3 into the mixed phosphogypsum and CaCO 3; and the mass percentage content of CaCO3 is 20-30%; stirring and mixing uniformly; 6) adding a gelling agent into the mixed phosphogypsum obtained in the step 5), wherein the mass ratio of the gelling agent to the mixed phosphogypsum is 3-3.5: 1, the invention reduces the release of harmful substances, greatly improves the resource utilization rate of the phosphogypsum, and reduces the phosphogypsum filling cost and the environmental burden of enterprises.)

一种改性磷石膏的制备方法

技术领域

本发明涉及磷石膏，具体涉及一种改性磷石膏的制备方法。

背景技术

磷石膏是硫酸分解磷矿石制取磷酸过程中的副产物，不同于普通尾砂充填技术利用惰性尾砂(主要成分二氧化硅)为骨料，磷石膏充填技术使用的磷石膏骨料主要成分为二水硫酸钙，其中含有大量的残留酸和磷、氟等有害杂质。研究表明，常规的胶凝材料例如水泥、碱激发胶凝剂等的胶凝水化反应体系要求pH≥11.5，而磷石膏pH仅有1～5，其中含有大量残留酸，会降低水化体系的pH，使胶凝水化反应受阻，此外，磷石膏中的可溶性氟化合物和可溶性磷化合物也是导致磷石膏充填体缓凝的重要因素，对充填体的强度发展有很大影响，以至于充填体在井下不能达到预期强度。因此，有必要针对低pH磷石膏开展基于磷石膏预处理的新型磷石膏充填体制备方法研究。目前，磷石膏预处理方法主要有水洗、石灰中和、浮选、筛分、球磨、煅烧、自然陈化等方法。

在上述方法中，水洗法、自然陈化法操作简单，但是无论是水洗法中使用水或自然陈化法中利用雨水等对磷石膏进行处理都易造成二次污染，且水洗法耗水量过大，不够经济；石灰中和方法不易造成二次污染，但成本较高，难以满足磷石膏充填经济技术要求，且过多的石灰添加量会降低磷石膏基充填体的力学性能；筛分法、球磨法、煅烧法操作复杂，成本高昂，在磷矿生产企业的充填工艺中难以得到推广应用，且球磨法无法对磷石膏做出根本的预处理。因此，找到预处理效果优良、成本低的基于磷石膏预处理的新型磷石膏充填体制备方法是磷石膏充填工艺的关键。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种改性磷石膏的制备方法，降低了有害物质释放，大大提高了磷石膏资源化利用率，减少了企业的磷石膏充填成本和环保负担。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种改性磷石膏的制备方法，包括如下操作步骤：1)将磷石膏和水混合、浆化，得磷石膏浆体；将磷石膏浆体进行陈化处理，得到预处理磷石膏；2)向预处理后的磷石膏中添加CaCO3，并且使得CaCO3质量百分比含量为最终CaCO3质量百分比含量的三分之一；搅拌使得磷石膏与CaCO3混合均匀；3)将磷石膏进行脱水，脱水温度为210℃至250℃；4)将磷石膏搅拌破碎至粉末状；5)然后再向混合后的磷石膏和CaCO3中添加CaCO3；并且使得CaCO3质量百分比含量为20％至30％；搅拌混合均匀；6)向上述步骤5)中所得混合磷石膏中添加胶凝剂，两者质量比为3～3.5∶1。

进一步的，所述陈化处理采用静置陈化，陈化温度为室温，陈化时间不低于2h。

进一步的，步骤3)中脱水处理采用的是翻转锅炉对磷石膏进行加热脱水。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明提到的一种改性磷石膏的制备方法，实现了对磷石膏的预处理，有效提高了充填料浆初始pH，制备的充填料浆的泌出水中有害组分释放大大减少，充填体试样单轴抗压强度得到大幅提升，在CaSO4中添加有CaCO3，从而实现对磷石膏中的有害物质进行化学改性，并且对磷石膏进行物理改性，因此通过磷石膏的物理以及化学改性，从而能够使得磷石膏用作路基材料，可大量消耗堆砌的磷石膏，节约土地；并且本发明所述的改性磷石膏能够避免环境污染；改性磷石膏用作路基路面材料则避免了杂质引起的开裂问题带来的危害，本发明所述方法法提高了磷石膏基充填充填材料的充填性能，降低了有害物质释放，大大提高了磷石膏资源化利用率，减少了企业的磷石膏充填成本和环保负担。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种改性磷石膏的制备方法，包括如下操作步骤：1)将磷石膏和水混合、浆化，得磷石膏浆体；将磷石膏浆体进行陈化处理，得到预处理磷石膏；2)向预处理后的磷石膏中添加CaCO3，并且使得CaCO3质量百分比含量为最终CaCO3质量百分比含量的三分之一；搅拌使得磷石膏与CaCO3混合均匀；3)将磷石膏进行脱水，脱水温度为210℃至250℃；4)将磷石膏搅拌破碎至粉末状；5)然后再向混合后的磷石膏和CaCO3中添加CaCO3；并且使得CaCO3质量百分比含量为20％至30％；搅拌混合均匀；6)向上述步骤5)中所得混合磷石膏中添加胶凝剂，两者质量比为3～3.5∶1。

其中，所述陈化处理采用静置陈化，陈化温度为室温，陈化时间不低于2h；步骤3)中脱水处理采用的是翻转锅炉对磷石膏进行加热脱水。

本发明提到的一种改性磷石膏的制备方法，实现了对磷石膏的预处理，有效提高了充填料浆初始pH，制备的充填料浆的泌出水中有害组分释放大大减少，充填体试样单轴抗压强度得到大幅提升，在CaSO4中添加有CaCO3，从而实现对磷石膏中的有害物质进行化学改性，并且对磷石膏进行物理改性，因此通过磷石膏的物理以及化学改性，从而能够使得磷石膏用作路基材料，可大量消耗堆砌的磷石膏，节约土地；并且本发明所述的改性磷石膏能够避免环境污染；改性磷石膏用作路基路面材料则避免了杂质引起的开裂问题带来的危害，本发明所述方法法提高了磷石膏基充填充填材料的充填性能，降低了有害物质释放，大大提高了磷石膏资源化利用率，减少了企业的磷石膏充填成本和环保负担。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。