貧磷泥綜合利用過程中的預(yù)處理研究.pdf

1、黃磷在生產(chǎn)過程中，不可避免的會產(chǎn)生大量磷泥。富磷泥一般用來直接提取黃磷，而貧磷泥由于膠體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜難以提取黃磷，大部分作為危險廢物堆存或燒制磷酸，未得到合理利用，且對周圍環(huán)境產(chǎn)生危害。因此，從貧磷泥中提取黃磷并對蒸磷殘?jiān)疃忍幚?，可提高磷資源利用率，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
　　本文以磷含量為10％~15%的貧磷泥為研究對象，采用微波、超聲波方法對貧磷泥進(jìn)行預(yù)處理，探討了預(yù)處理功率、時間、溫度等因素對貧磷泥破膠效果以及蒸磷

2、回收率的影響，并對蒸磷殘?jiān)M(jìn)行了浸出試驗(yàn)，分析了蒸磷殘?jiān)匦?。在此基礎(chǔ)上，采用濕式氧化、空氣氧化、水泥固化三種方法對蒸磷殘?jiān)M(jìn)行了深度處理，以使其達(dá)到第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物要求。在此過程中考查了氧化劑用量、時間、氫氧化鈣投加量、水泥用量等因素對蒸磷殘?jiān)鼏钨|(zhì)磷氧化和沉淀的效果。主要研究結(jié)果如下：
　　通過預(yù)處理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微波預(yù)處理貧磷泥，效果不明顯，說明微波爐產(chǎn)生的電磁場引起水分子的運(yùn)動對貧磷泥的膠體結(jié)構(gòu)沒有明顯的破壞作用；超聲波在

3、液體中產(chǎn)生很高的剪切力可以破壞貧磷泥膠體的穩(wěn)定性，提高黃磷的回收率，超聲波最佳預(yù)處理?xiàng)l件為：預(yù)處理溫度40℃、預(yù)處理時間20min，在最佳條件下，蒸磷回收率提高至少15%，達(dá)到90%以上。
　　預(yù)處理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：蒸磷殘?jiān)慕鲈囼?yàn)發(fā)現(xiàn)，浸出液中的金屬元素滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）最高允許排放濃度，浸出液總磷976.67mg/L，磷酸鹽413.26mg/L，遠(yuǎn)超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）最

4、高允許排放濃度限值要求，屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物；蒸磷殘?jiān)泻胁坏?%的單質(zhì)磷，符合《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》（GB5085.4-2007）中4.2固態(tài)易燃性危險廢物，屬于危險廢物，需進(jìn)行深度處理。
　　蒸磷殘?jiān)疃忍幚碓囼?yàn)表明：（1）濕式氧化法采用次氯酸鈉對蒸磷殘?jiān)M(jìn)行氧化，最佳氧化條件為：次氯酸鈉用量6g/20g磷泥，氧化時間30min，溫度60℃。在最佳條件下，磷泥中磷單質(zhì)基本全部氧化，主要產(chǎn)物為正磷酸鹽和亞磷酸鹽

5、。氫氧化鈣沉淀試驗(yàn)主要影響因素為pH，在pH值11.3時，正磷酸鹽沉降92.39%，其他磷酸鹽沉淀約20%。（2）蒸磷殘?jiān)諝庋趸紵^程中，由于塊狀的磷泥內(nèi)部燃燒不夠充分，燒渣溶液中存在較多量的亞磷酸鹽、次磷酸鹽等，采用氫氧化鈣沉淀的方法，在氫氧化鈣投加足量、溶液pH值為12.2的情況下，溶液中磷酸鹽濃度同比依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）磷酸鹽（以P計）最高允許排放濃度0.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。對燒渣采用水洗的

6、方法，需消耗大量的清水進(jìn)行洗滌，方可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）磷酸鹽（以P計）最高允許排放濃度0.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。（3）水泥中氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁成分與蒸磷殘?jiān)辛姿猁}發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，并形成膠體結(jié)構(gòu)包裹單質(zhì)磷和部分磷的含氧酸鹽，在蒸磷殘?jiān)c水泥質(zhì)量比為1：2時，浸出液中磷酸鹽基本完全沉淀，但總磷濃度為476mg/L。據(jù)以上結(jié)果，發(fā)現(xiàn)單一的蒸磷殘?jiān)疃忍幚矸椒ǘ疾荒苁沟谜袅讱堅(jiān)_(dá)到第Ⅰ類一般