二氧化硅和高嶺土雜質對硫鐵礦分解磷石膏的影響

王戩，楊秀山，楊林，王辛龍，張志業

四川大學化工學院，四川成都 610065

二氧化硅和高嶺土雜質對硫鐵礦分解磷石膏的影響

王戩，楊秀山*，楊林，王辛龍，張志業

四川大學化工學院，四川成都 610065

針對磷石膏資源化利用存在問題，提出了一種用硫鐵礦分解磷石膏的方法.為了實現該工藝的工業化利用，探究了磷石膏內二氧化硅和高嶺土雜質對分解過程的影響.利用Factsage7.0熱力學軟件，計算了FeS-CaSO4體系在加入二氧化硅或高嶺土后的平衡相圖，探討了加入雜質后可能發生的副反應.進行了雜質對分解過程影響的實驗，并對產品進行SO3分析及XRD表征.研究結果表明，SiO2或高嶺土的加入使得FeS和CaSO4在低溫區就能發生反應，提高了反應體系的脫硫率，促進了硫酸鈣的分解，并且雜質含量越高，硫酸鈣分解率越高.該研究結果有利于硫鐵礦還原分解磷石膏制備硫酸工藝的推廣應用.

雜質；二氧化硅；高嶺土；硫鐵礦；磷石膏

磷石膏是工業濕法磷酸生產的副產物，主要成分是硫酸鈣，每生產1 t的濕法磷酸產生5 t～7 t的磷石膏，pH值約為1.5～4.5，呈酸性，含水量較高，粘性較強，堆積密度達1 000 kg/m3［1-2］.近年來，我國磷肥工業迅猛發展，磷石膏的產生量也迅速增加.2006年，我國磷石膏產量為4 000萬噸；而2013年，磷石膏的年產量已達7 000萬噸［3-4］；產量年平均增長率為8%.目前，我國磷石膏堆積量已超過2.5億噸［5］.當前我國巨量堆積的磷石膏不僅占用大量土地，同時由于其含有可溶磷、可溶氟、重金屬等雜質，污染地下水，對環境造成嚴重影響［6］.因此，亟需對磷石膏進行大規模資源化利用.