技术摘要：
本发明公开了一种基于有填料的浮选柱与重选柱对磷石膏提纯的方法，包括步骤：浮选除有机物、重选除可溶性磷和氟的杂质、重选除含硅杂质，利用磷石膏中二氧化硅，玉髓、硫酸盐、磷酸盐、氟化物、和碳化有机物与石膏之间密度、粒度和表面化学性质的差异，采用重选和浮选  全部
背景技术：
磷石膏是以磷矿石为原料，采用湿法制取磷酸过程中，产生的以硫酸钙为主要成 分的化工副产物。每生产一吨磷酸需消耗二吨硫酸，同时产生近五吨磷石膏。磷石膏中还含 有未分解的磷矿、SiO2、氧化铝、氧化铁、氧化镁、含氟物质、酸性不溶性有机物等多种危害 人体健康及生物增长，而且影响磷石膏制品品质的杂质；磷石膏不同于天然石膏，尽管其 CaSO4·2H2O的含量较高，但含有0.3％～2.0％的P2O5，0.1％～1.5％的F，湿基磷石膏呈酸 性，有的磷石膏还具有较高的放射性，目前中国磷石膏年均堆存量达5000万吨，但其综合利 用率却不足30％，大量的磷石膏还是采取直接堆放的形式存放，不但占用了土地资源，给生 产企业带来沉重负担，还会产生安全隐患和环境污染。国家安监总局已将磷石膏库纳入非 煤矿山安全监管范围，对磷石膏库实行安全生产许可制度。磷石膏库企业必须于2017年7月 1日前取得安全生产许可证，逾期未取得安全生产许可证的不得进行生产。因此从保障企业 正常生产，治理安全隐患和消除环境污染的角度，磷石膏废渣的综合利用已到非常迫切的 地步。 目前磷石膏主要有两种应用。用途之一是作为建筑材料，可溶性P2O5在建筑石膏水 化时转化为Ca3(PO4)2沉淀，覆盖在半水石膏晶体表面，降低二水石膏析晶过饱和度，使二水 石膏晶体粗化，表现为建筑石膏的凝结时间显著延长，强度大幅度降低；可溶性氟使石膏的 凝结时间缩短，随F-掺量的增加促凝作用增强；有机物杂质主要为黑褐色的腐植酸，具有较 强的吸附性常与碳和有色硫化矿等伴生，是影响石膏白度的因素，若不去除，当用该磷石膏 制成石膏板、腻子粉作为装饰材料时，有机物吸附的硫化氢等杂质会释放出产生恶臭，同时 可溶磷等可溶性盐类会从石膏制品中析出，导致装饰材料发霉和长青苔；磷石膏作为煅烧 法制硫酸和水泥的原料时，若未去除磷石膏中的硅酸盐和石英，煅烧使得硅酸盐熔融化而 在炉内结疤，这种疤极难清除严重影响煅烧效率。 因此这样的利用由于没有有效去处除磷石膏中的有害杂质，形成产品后经不起市 场检验，石膏产品质量也达不到国家标准GB/T23456-2018的标准。大量的经验和教训表明， 磷石膏利用的瓶颈是没有找到除去其中的有害杂质的有效且经济而且可以实现大规模工 业化生产的方法。 已有的文献中，用浮选的方法和其他选矿方法分别单独从磷石膏中去除硅，去除 可溶盐和有机质的研究有过报道，但是用一种连续的工业和设备全面去除磷石膏中三类影 响到综合利用的杂质，即以可溶性磷为首的可溶性盐类、影响石膏白度的有机质和其它杂 质、以及以石英玉髓为主的硅酸盐的工业化装置却从未见报道。 除此之外，有些地区的磷矿中含有放射性核素，例如，美国佛罗理达地区，我国四 川省的磷矿中的放射性核素就高于其他地区，而这类地区磷化工厂的副产品磷石膏中，也 3 CN 111545342 A 说　明　书 2/6 页 含有数量可观的放射性元素。目前技术人员为研究磷石膏中放射性元素的富集方式，也不 清楚如何有效的去除该放射性元素，放射性核素是影响石膏作为建筑材料的元凶，因此找 到一种经济上可以接受且环境友好的方法将磷石膏提纯并去除有害杂质，成为磷石膏能否 有效利用的关键。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种基于选矿原理的提纯磷石膏的方法，利用磷石膏 中二氧化硅，玉髓、硫酸盐、磷酸盐、氟化物、和碳化有机物等杂质与石膏(二水硫酸钙)之间 密度、粒度的差异和表面化学性质的差异、化学性质的差异，采用重选和浮选结合的方式， 达到了磷石膏脱色、增白、降磷、降杂的提纯效果，同时产生的废水能经过处理，自我循环利 用，避免外排污染环境。 为实现上述目的，本发明提供一种具有填料的磷石膏脱色柱(脱除有机或碳化物 等有色杂质)，脱硅柱(脱除硅酸盐、二氧化硅等杂质)和脱磷柱(脱除磷酸盐和其它可溶性 盐类等杂质)组成的工艺。三种柱子分别包括柱子以及填充于柱子内的填料以及自动控制 系统。 主要包括以下步骤： A、浮选柱脱色，高压气体引入脱色浮选柱底部段，经过填料装置进行层层切割后， 形成微泡并沿着通道上升，磷石膏矿浆注入脱色浮选柱并沿着填料装置切割出的充有微泡 的通道下行，磷石膏矿浆与微泡发生碰撞或粘附使有机物杂质颗粒上升到顶部浮选段，通 过泡沫排出口排出，再通过浓缩和压滤处理，形成脱色渣，下降到底部浮选段中的颗粒即为 脱色磷石膏矿浆，通过矿浆排出口排出，所述的磷石膏矿浆是质量浓度为30％磷石膏的水 溶液，该磷石膏矿浆中还含有总质量百分量为0.2％的起泡剂，或起泡剂和捕收剂的混合 物； B、重选柱脱磷，将经过至少一次步骤A处理得到的脱色磷石膏矿浆通过补水调节 质量浓度为30～40％后，泵进脱磷重选柱顶部，然后进入顶部重选段，经过填料装置进行层 层切割后，与高压气体推动脉动水管道的水接触，产生振动以实现重力分选，实现磷石膏与 含磷类杂质的分离，矿浆中低密度含磷杂质向上通过顶部排矿口流出，再通过浓缩和压滤 处理，形成脱磷渣，高密度磷石膏经浓缩沉降成为脱磷磷石膏矿浆向下从底部排矿口排出； C、重选柱脱硅，将步骤B得到的脱磷磷石膏矿浆通过补水调节质量浓度为15～ 30％后注入脱硅重选柱，同时高压气体推动脉动水管道的水产生振动以实现重力分选，实 现磷石膏与含硅矿物的分离，通过脱硅重选柱底部排出的矿浆为含硅矿物，通过沉淀池处 理，成为硅渣，最终磷石膏产品通过上层排矿口排出，经过浓缩过滤，成为最终精矿。 本发明提出的磷石膏脱色柱、脱磷柱和脱磷柱，类似于现有的浮选机和跳汰机，但 优点是能提高稳定性、降低涡流、减少垂直方向的混合，并且能减少短路现象，通过产生小 的浮选或重选分选区而高效分选性质有差异的细粒物料。另外，设置倾斜的物料给料柱可 均匀给料，使矿浆易下滑，不堵料，并且可优化分选效果。本发明提出的对具有性质有差异 的细粒级物料提供高效分选。 将重选柱和浮选柱成功地应用到磷石膏提纯，实现了磷石膏的脱磷、脱色和脱硅。 各个作业采用衔接畅通地、连续地选矿工艺流程，具有自动化程度高，工人劳动强度低，选 4 CN 111545342 A 说　明　书 3/6 页 别效率好，工艺流程简单，生产指标稳定，维修方便，建设投资和生产成本低等优势。节省药 剂用量、用电量和用水量。 附图说明 图1为本发明基于新式工艺(有填料的浮选柱与重选柱)对磷石膏提纯方法的数质 量流程图； 图2为本发明基于新式工艺(有填料的浮选柱与重选柱)对磷石膏提纯方法的设备 形象联系图。