目前，磷石膏的无害化处理方式主要有水洗、中和、浮选、煅烧等工艺方式。水洗法主要针对磷石膏中的可溶性杂质如三次循环水洗工艺可去除95%的可溶性磷，但却产生了三倍的用水量。水洗法的脱杂效果一般与液固比正相关，因此水平衡是该种工艺的关键。中和法一般是使用石灰与磷石膏中的酸性杂质反应生成磷酸钙、氟化钙等不溶物，但磷石膏胶凝材料对石灰的掺量较为敏感，要求磷石膏品质应较为稳定。浮选法主要是采用正、反浮选剂提高磷石膏中二水硫酸钙的品位，脱硅的同时提高磷石膏的白度，白度可从30%多提高到50%附近。煅烧法除了可以除去有机物、部分可溶性杂质外，还可以除去共晶磷的影响，但其将二水硫酸钙转变成了无水硫酸钙，改变了综合利用的途径，应用相对较少。前三种方法可以除去大部分的可溶性杂质和有机物，是目前最主要的无害化处理方式，且以《磷石膏》GB/T 23456-2018中的杂质含量或GB-18599中达到第I类一般工业固体废物的标准作为无害化处理指标，但处理效果是否能达到后续建筑石膏或石膏建材产品的要求在以往的研究和应用中并未过多关注。部分下游企业在生产石膏建材时仍然出现了石膏性能不稳定的情况，比如石膏制品表面返霜、强度不稳定等问题。
本净化工艺是由专精特新-建筑全生命周期运维技术产业学院团队于2019年策划研发的新型工艺，其的核心在于改性剂，该改性剂的制备方案极为简便，仅需将其与水按一定比例混合即可形成高效的改性液，从而显著简化操作流程。这种改性液的制备过程降低了原材料消耗和能源投入，大幅削减了整体处理成本，同时工艺方法简洁高效，便于后期进行低成本的智能化改造，如引入自动化控制系统以提升生产效率。
关键词：磷石膏预处理 净化工艺
1主要工艺
1工艺技术背景
1.1.1 基于企业长期积累的磷建筑石膏检测数据，开展统计分析，探究影响其性能的关键参数及其对水化进程的作用机制，进而确定调控参数类型及其合理取值范围；
1.1.2 基于水洗、碱中和等预处理工艺对磷石膏性能参数的影响规律，在国家相关标准要求下，以磷石膏初始性能参数与目标性能参数的动态净化处理工艺；
最终磷石膏净化处理的目标参数类型及数据范围，水溶性五氧化二磷含量控制至≤0.1%，明确其动态净化方法。
最终磷石膏净化处理的目标参数类型及数据范围，水溶性五氧化二磷含量控制至≤0.1%，明确其动态净化方法。
图1 技术路线
2主要工艺简图
自2022年7月，湖北省第一个印发的磷石膏无害化处理的技术规程以来，国家行业政策、各省市均相继发布了相关的行业要求和支持政策。目前，常见的磷石膏预处理工艺主要有水洗法、碱中和法、浮选法等，工艺示意图见图2。
图2 磷石膏预处理工艺示意图
（水洗法、碱中和法、浮选法）
本方案磷石膏净化处理后达到《磷石膏》GB/T 23456-2018中二级指标及其以上的要求，同时满足不同来源、不同批次磷石膏净化处理后的性能稳定。
2主要设备
打浆桶、通用型浮选机、离心机、压滤设备。
3预计工业化成本
在整合企业现有的通用设备的情形下，此项成本主要为动态净化处理工艺中主要改性剂的生产成本。
专精特新-建筑全生命周期运维技术产业学院
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新质辅材中试平台
2025年
