中以氟化物、磷酸盐、pH值尤为突出;主要污染物氟化物和磷酸盐分别超过《污水综合排放标准GB89781996》最高允许排放标准4.3~4.5倍和62.663.6倍,按照固体废物的划分原则,为Ⅱ类一般固体废物,其渗滤液直接排放、渣场防渗系统损坏和溃坝等情况下对周围环境污染较大。
2磷石膏的资源化综合利用磷石膏制硫酸联产水泥磷石膏是一种含硫资源,如用它制硫酸,不但可为硫酸工业提供原料,还解
决了磷石膏的出路,硫资源由一次性消耗变为循环利用,同时还可以联产水泥。为此,国内外进行了大量的研究与试验,该技术已日趋成熟。2.1.1磷石膏制硫酸联产水泥的原理用焦炭作还原剂,磷石膏在1170~1473K温度下分解,生成SO2气体,经净化、干燥、转化、吸收而得硫酸,而生成的CaO与配料发生矿化反应,生成水泥熟料。反应式如下:
1磷石膏的烘干:磷石膏在烘干机脱除物理水和部分结晶水,生成半水石
f膏:2CaSO42H2O→2CaSO412H2O3H2O(1)
(2)生料的分解:烘干脱水后的磷石膏,与焦炭、粘土等辅助材料配比成生料,经预热后加入窑内,与窑气逆流接触,反应式为:
CaSO42C→CaS2CO2↑9001000℃(2)CaS3CaSO4→4CaO4SO2↑10001200℃(3)总反应式为:2CaSO4C→2CaO2SO2↑CO2↑9001200℃(4)这两个阶段的反应,不能截然分开,而是部分交错进行。主要的副反应如下3CaSCaSO4→4CaO2S2↑(5)CaSH2O→CaOH2S↑(6)SO23CO→COS↑2CO2↑(7)生成的CaO与物料中的SiO2、Al2O3和Fe2O3等发生反应,生成水泥熟料。
(3)熟料烧成:分解后的物料进入回转窑烧成带,在1250℃1450℃下CaO与SiO2、2O3、2O3等发生矿化反应,AlFe生成硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等即为水泥熟料:2CaOSiO2(简写为C2S)
3CaOSiO2(简写为C3S)CaOAl2O3(简写为C3A)CaOAl2O3Fe2O3(简写为C4AF)
与硫铁矿制硫酸、石灰石制水泥相比,磷石膏制硫酸联产水泥,技术难度大得多。必须解决以下几个问题:1磷石膏中残存氟和P:O。,氟过多影响水泥的凝固时间,降低水泥强度,也会使制酸生产的催化剂中毒;P:O;则在回转窑内消耗一部分CaO,使硅酸三钙含量下降,对水泥的早期强度有较大影响,因此,必须寻找降低氟和P。Os含量的方法;2为使硫酸钙全部分解,提高硫利用率,同时尽可能减少焦炭消耗量,防止形成过度的还原气氛,避免元素硫析出,必须掌握好原料配比;3氧化气氛不能过高,否则易生成低熔点物质,使回转炉结疤;4物料中的Si、Fe、A1、Mg、Ca比例应适当,以保证获得标号尽可能高的水泥;5石r