貧磷泥綜合利用過程中的預處理研究.pdf

1、黃磷在生產過程中，不可避免的會產生大量磷泥。富磷泥一般用來直接提取黃磷，而貧磷泥由于膠體結構較為復雜難以提取黃磷，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)境產生危害。因此，從貧磷泥中提取黃磷并對蒸磷殘渣深度處理，可提高磷資源利用率，獲得較好的經濟效益和環(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行預處理，探討了預處理功率、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，并對蒸磷殘渣進行了浸出試驗，分析了蒸磷殘渣特性。在此基礎上，采用濕式氧化、空氣氧化、水泥固化三種方法對蒸磷殘渣進行了深度處理，以使其達到第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渣單質磷氧化和沉淀的效果。主要研究結果如下：
　　通過預處理試驗發(fā)現(xiàn)，微波預處理貧磷泥，效果不明顯，說明微波爐產生的電磁場引起水分子的運動對貧磷泥的膠體結構沒有明顯的破壞作用；超聲波在

3、液體中產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，超聲波最佳預處理條件為：預處理溫度40℃、預處理時間20min，在最佳條件下，蒸磷回收率提高至少15%，達到90%以上。
　　預處理試驗發(fā)現(xiàn)：蒸磷殘渣的浸出試驗發(fā)現(xiàn)，浸出液中的金屬元素滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）最高允許排放濃度，浸出液總磷976.67mg/L，磷酸鹽413.26mg/L，遠超過《污水綜合排放標準》（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；蒸磷殘渣中含有不到3%的單質磷，符合《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》（GB5085.4-2007）中4.2固態(tài)易燃性危險廢物，屬于危險廢物，需進行深度處理。
　　蒸磷殘渣深度處理試驗表明：（1）濕式氧化法采用次氯酸鈉對蒸磷殘渣進行氧化，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，磷泥中磷單質基本全部氧化，主要產物為正磷酸鹽和亞磷酸鹽

5、。氫氧化鈣沉淀試驗主要影響因素為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）蒸磷殘渣空氣氧化燃燒過程中，由于塊狀的磷泥內部燃燒不夠充分，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遠超過《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）磷酸鹽（以P計）最高允許排放濃度0.5mg/L的標準。對燒渣采用水洗的

6、方法，需消耗大量的清水進行洗滌，方可達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）磷酸鹽（以P計）最高允許排放濃度0.5mg/L的標準。（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渣中磷酸鹽發(fā)生反應生成沉淀，并形成膠體結構包裹單質磷和部分磷的含氧酸鹽，在蒸磷殘渣與水泥質量比為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)以上結果，發(fā)現(xiàn)單一的蒸磷殘渣深度處理方法都不能使得蒸磷殘渣達到第Ⅰ類一般