2023磷石膏的處理處置規(guī)范

磷石膏的處理處置規(guī)范PAGEPAGE10磷石膏的處理處置規(guī)范范圍本文件規(guī)定了磷石膏的處理處置的總體要求、處理處置方法、安全以及環(huán)境保護。本文件適用于磷石膏的處理處置。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB 175 通用硅酸鹽水泥GB/T212 煤的工業(yè)分析方法GB/T213 煤的發(fā)熱量測定方法GB/T534 工業(yè)硫酸GB/T2001 焦炭工業(yè)分析方法GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB4915 水泥工業(yè)大氣污染物排放標準GB5086.15484石膏化學(xué)分析方法GB6566建筑材料放射性核素限量GB8978污水綜合排放標準GB/T9776建筑石膏GB15580磷肥工業(yè)水污染物排放標準GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準GB/T17669.2建筑石膏結(jié)晶水含量的測定GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準GB/T19077粒度分析激光衍射法GB/T21371 用于水泥中的工業(yè)副產(chǎn)石膏GB/T23456磷石膏GB26132 硫酸工業(yè)污染物排放標準HG/T4219 磷石膏土壤調(diào)理劑HJ557JGJ/T70—2009建筑砂漿基本性能試驗方法標準JC/T20380α型高強石膏JC/T2073磷石膏中磷、氟的測定方法NY/T1060 水泥生產(chǎn)用磷石膏術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。總體要求產(chǎn)生磷石膏的企業(yè)和其他相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營者應(yīng)建立磷石膏管理臺賬。產(chǎn)生磷石膏的企業(yè)和其他相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營者應(yīng)充分綜合利用磷石膏，開發(fā)和生產(chǎn)磷石膏相關(guān)產(chǎn)品。磷石膏的預(yù)處理貯存場要求貯存場建設(shè)前期須依法、依規(guī)進行項目選址、立項、可行性研究及環(huán)境影響評價；建設(shè)過程應(yīng)遵守國家有關(guān)建設(shè)項目管理的規(guī)定。GB18599的規(guī)定。貯存場運營過程應(yīng)采取防揚散、防流失、防滲漏或者其他防止污染環(huán)境的措施，加強對相關(guān)設(shè)施、設(shè)備和場所的管理和維護，保證其正常運行和使用。預(yù)處置方法浮選法：在水洗時，加入適合的浮選藥劑，利用磷石膏與雜質(zhì)表面物理、化學(xué)性質(zhì)的差異，從水固比漿料中浮選分離磷石膏雜質(zhì)。其他方法：在無害化處理過程中，添加固化劑、絮凝劑、激發(fā)劑或采用生物菌種，去除和固定處理處置方法磷石膏制硫酸方法提要三氧化硫，三氧化硫吸收制得工業(yè)硫酸；產(chǎn)生的氧化鈣在高溫條件下與輔料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等結(jié)合生成硅酸鹽熟料，主要成分為硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣等。生產(chǎn)工藝流程（或其他還原劑圖1磷石膏制硫酸流程原輔材料要求磷石膏質(zhì)量要求制硫酸的磷石膏質(zhì)量應(yīng)符合表1要求。表1磷石膏質(zhì)量要求項目指標分析方法二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）w/%（干基）≥80GB/T23456二氧化硅（SiO2）w/%（干基） ≤8.0五氧化二磷（P2O5）w/%（干基） ≤1.0氟（F）w/%（干基） ≤0.35焦炭末質(zhì)量要求制硫酸的焦炭末質(zhì)量應(yīng)符合表2要求。表2焦炭末質(zhì)量要求項目指標分析方法固定碳含量w/% ≥75GB/T2001—2013揮發(fā)份w/% ≤5燒成用煤質(zhì)量要求制硫酸的燒成用煤質(zhì)量應(yīng)符合表3要求。表3燒成用煤質(zhì)量要求項目指標分析方法低位發(fā)熱/M/g） ≥23GB/T213—2008灰分w/% ≤10GB/T212—2008揮發(fā)份w/% ≤35輔料的質(zhì)量要求粘土、鋁礬土、焦炭末等成分符合表4生料配置要求。表4生料配置要求指標名稱示性式指標石灰飽和比（KH）(CaO-1.65Al?O?-0.35Fe?O?-1.18P2O5)/2.8SiO?1.05±0.1硅酸率（SM）SiO?/(Al?O?+Fe?O?)3.2±0.2鋁氧率（IM）Al?O?/Fe?O?2.5±0.2碳硫比C/SO?0.75±0.05主要設(shè)備磷石膏制硫酸主要設(shè)備包括：磷石膏烘干機、輔料烘干機、原料預(yù)粉磨機、混化機、旋風(fēng)預(yù)熱器、操作步驟原料處理磷石膏由石膏烘干機烘干存入磷石膏料庫，黏土、焦炭末等輔助材料經(jīng)輔料烘干機烘干存入各自料庫。生料制備烘干后的黏土、焦炭末等輔助材料按配比計量后，由原料預(yù)粉磨機研磨后，與烘干的磷石膏在混化機內(nèi)混合均化生產(chǎn)水泥生料，并存入水泥生料庫，水泥生料在生料庫中進行均化。分解煅燒均化后的水泥生料經(jīng)多級旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱，進入分解煅燒窯內(nèi)高溫煅燒，產(chǎn)生含二氧化硫窯氣并副產(chǎn)水泥熟料。水泥熟料由熟料冷卻機冷卻后存入水泥熟料庫，窯氣經(jīng)電除塵器除塵后進入硫酸制備裝置。水泥粉磨水泥熟料按比例加入爐渣、粉煤灰、緩凝劑石膏等混合材料，經(jīng)水泥磨研磨制得成品水泥，并存入水泥成品庫。水泥部分散裝出廠，部分包裝后出廠。硫酸制備經(jīng)電除塵器除塵后的窯氣進入兩級洗滌塔、電除霧器進行凈化，再進入干燥塔內(nèi)，用93%濃硫酸去除窯氣中所含水分。凈化干燥后的窯氣經(jīng)換熱達到一定溫度后進入轉(zhuǎn)化器，在釩觸媒的作用下，窯氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫，三氧化硫吸收制得工業(yè)硫酸，尾氣經(jīng)脫硫后達標排放。產(chǎn)品質(zhì)量要求GB175的要求。GB/T534的要求。磷石膏制水泥緩凝劑方法提要磷石膏經(jīng)改性處理或造粒成球，得到粉狀或球狀的水泥緩凝劑產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝流程12。圖2磷石膏制水泥緩凝劑工藝1流程2磷石膏經(jīng)過水洗、中和、壓濾等工藝處理，制得粉狀水泥緩凝劑。工藝流程圖見圖3。圖3磷石膏制水泥緩凝劑工藝2流程球狀水泥緩凝劑工藝ab4。圖4磷石膏制球狀水泥緩凝劑工藝流程原輔材料要求符合GB/T23456要求的磷石膏。主要設(shè)備主要設(shè)備有破碎機、攪拌機、皮帶機、過濾機、蒸壓釜等。產(chǎn)品質(zhì)量要求符合GB/T21371、NY/T1060的規(guī)定。磷石膏制石膏基建材α型高強石膏方法提要磷石膏（主要成分CaSO4.2H2O）經(jīng)脫水處理制得，以ɑ型半水硫酸鈣(ɑ-CaSO4·0.5H2O)為主要成分的粉狀膠凝材料，其化學(xué)反應(yīng)式如下：CaSO4·2H2O=ɑ-CaSO4·0.5H2O+3/2H2O生產(chǎn)工藝流程磷石膏經(jīng)水洗預(yù)處理后進入轉(zhuǎn)晶器，在一定溫度和壓力條件下，失去3/2結(jié)晶水，可選擇加入轉(zhuǎn)晶ɑ型半水硫酸鈣(ɑ-CaSO4·0.5H2O)圖5α型高強石膏生產(chǎn)工藝流程原輔材料要求生產(chǎn)α型高強石膏所用的磷石膏應(yīng)符合GB/T23456—2018中二級品及以上的要求。主要設(shè)備磷石膏生產(chǎn)α操作步驟原料給料由皮帶給料機按設(shè)定的石膏質(zhì)量，給料進入均化機或打漿槽送入轉(zhuǎn)晶器。轉(zhuǎn)晶參數(shù)按設(shè)定的溫度110℃～140℃、壓力0.2Mpa～0.4Mpa和轉(zhuǎn)晶劑配比，在一定時間內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)晶。干燥、排濕和除塵系統(tǒng)轉(zhuǎn)晶完畢，脫水出釜，進入干燥系統(tǒng)，干燥后，粗物料進入半成品倉儲系統(tǒng)。粉磨通過粉磨改變ɑα型高強石膏成品，進入成品倉儲系統(tǒng)。成品倉儲和包裝根據(jù)市場需求，產(chǎn)品包裝形式分為散裝、噸袋包裝和小袋包裝。技術(shù)要求α型高強石膏技術(shù)要求符合JC/T2038。Ⅱ型無水石膏方法提要磷石膏（主要成分CaSO4.2H2O）在一定溫度下脫除結(jié)晶水生成Ⅱ型無水石膏。生產(chǎn)工藝流程6Ⅱ型無水石膏生產(chǎn)工藝流程原輔材料要求磷石膏質(zhì)量要求生產(chǎn)Ⅱ型無水石膏的磷石膏質(zhì)量應(yīng)符合GB/T23456中三級的要求。主要設(shè)備操作步驟原料給料由箱式恒料給調(diào)料機（含濕原料破碎）、除鐵器和皮帶輸送機共同組成給料系統(tǒng)，保證穩(wěn)定給料。煤粉制備系統(tǒng)煤粉制備采用風(fēng)掃式鋼球磨，選用風(fēng)掃式煤磨配套煤磨高效選粉機,要求原煤水份：≤10%，成品細度80μm、孔篩篩余物3%～5%?；蜻x擇天然氣等清潔能源系統(tǒng)。烘干、預(yù)熱、煅燒、冷卻和除塵系統(tǒng)使用快速烘干粉碎機烘干附著水及部分結(jié)晶水，烘干后物料送至預(yù)熱器預(yù)熱進一步脫除結(jié)晶水及升溫。通過二級預(yù)熱，物料升溫至550℃以上進入煅燒裝置。通過三級冷卻，物料冷卻至80℃～100℃。冷卻后的熱空氣用于煅燒系統(tǒng)，進行余熱利用后的煙氣進入除塵脫硫系統(tǒng)。改性粉磨成品冷卻和輸送冷卻溫度80℃～100℃后輸送入改性粉磨，經(jīng)磨機筒體冷卻后輸送入庫。產(chǎn)品質(zhì)量要求Ⅱ型無水石膏產(chǎn)品應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5Ⅱ型無水石膏的質(zhì)量要求項目等級及要求分析方法2008001200細度（D90a）75μm18μm12μmGB/T19077氧化鈣（CaO）含量/% ≥37.0GB/T5484三氧化硫（SO3）含量/% ≥52.0GB/T5484結(jié)晶水含量/% ≤0.5GB/T17669.2水溶性五氧化二磷（P2O5）/%≤0.2JC/T2073水溶性氟離子（F）/%≤0.1JC/T2073氯離子（Cl）/%≤0.05GB/T5484水溶性氧化鈉（Na2O）/%≤0.05GB/T5484注：aD90表示90%以上粉體粒徑小于該型粒徑要求。β型半水石膏方法提要根據(jù)β型半水石膏的不同品質(zhì)要求，磷石膏經(jīng)過直接加熱煅燒或者預(yù)處理后加熱煅燒，將二水硫酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨蛩徕}。生產(chǎn)工藝流程（可選β7。圖7β型半水石膏生產(chǎn)工藝流程磷石膏質(zhì)量要求生產(chǎn)β型半水石膏的磷石膏質(zhì)量應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6原料磷石膏質(zhì)量要求項目指標檢測方法二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）（干基）w/%≥80GB/T23456附著水（H2O）（濕基）w/%≤20水溶性五氧化二磷（P2O5）（干基）w/%≤0.30水溶性氟離子（F）（干基）w/%≤0.20水溶性氧化鎂（MgO）（干基）w/%≤0.30氯離子（Cl）（干基）w/%≤0.04水溶性氧化鈉(Na2O）（干基）w/%≤0.10放射性核素限量內(nèi)照射指數(shù)≤1.0GB6566外照射指數(shù)≤1.0主要設(shè)備主要設(shè)備有：凈化裝置（浮選、水洗、中和等）、粉碎烘干機、干燥脫水機、改性粉磨機、環(huán)保設(shè)備（脫硫、脫硝、除塵）、筒倉、包裝設(shè)備等。操作步驟磷石膏凈化磷石膏經(jīng)浮選、水洗、中和等一種或多種方式進行預(yù)處理，進入料庫儲存。粉碎烘干將凈化后的磷石膏通過皮帶輸送至給料機，經(jīng)粉碎烘干機去除游離水。干燥脫水烘干后的磷石膏進入干燥脫水機，通過加熱烘干將二水硫酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦桶胨蛩徕}。改性粉磨包裝外售將建筑石膏從筒倉輸送至包裝設(shè)備，使用罐車散裝或者袋裝運輸至下游單位使用。產(chǎn)品質(zhì)量要求β半水石膏（建筑石膏）產(chǎn)品應(yīng)符合GB/T9776的規(guī)定。井下充填方法提要SiO2pH6～9之間，可溶性雜質(zhì)和有害物質(zhì)變成了難溶鹽，并固化在充填體中，避免充填材料對生產(chǎn)工藝流程料漿制備工藝水泥水泥罐車壓氣粉煤灰石膏輸送皮帶水泥水泥罐車壓氣粉煤灰石膏輸送皮帶工藝水池水泥倉粉煤灰倉分料器管道螺旋給料機螺旋給料機磷石膏輸送計量螺旋計量秤螺旋計量秤安全篩流量計攪拌機成品充填料漿井下充填礦房圖8充填料漿制備工藝流程采場充填工藝充填料漿制備完成后，采用管道泵送或管道重力輸送方式，將制備好料漿輸送至井下采場進行充填。（將水切換為充填料漿輸送原輔材料要求膠凝材料28天單軸抗壓強度大于48MPa，pH大于13。磷石膏0.0432.421.39t/m3～0.65t/m3，平均松散容重為1.02t/m3。pH大于2。水不含油脂、酸、強堿、重金屬及有機物的水。氨氮小于50mg/L，氟化物小于30mg/L，可溶磷小于1000mg/L。主要設(shè)備供水設(shè)備：變頻給水設(shè)備、水泵。攪拌設(shè)備：雙軸攪拌機，單軸攪拌機，立式攪拌機。操作步驟充填料漿制備充填準備采場充填結(jié)束充填采場充填強度實驗充填要求充填料漿配比充填料漿配比為膠凝材料：粉煤灰：磷石膏=1:1:2～1:1:10，常用配比范圍為1:1:6～1:1:8?？梢罁?jù)磷石膏充填要求，選擇合適的充填料漿配比。充填料漿質(zhì)量濃度～60。充填體強度280.5MPa～5MPa環(huán)境控制要求充填體充填體按照GB5086.1進行檢測，其浸出液應(yīng)符合表7的規(guī)定。表7充填體浸出液的的特征污染物控制指標項目單位指標執(zhí)行標準pH—6～9GB8978（一級指標要求）磷酸鹽（以P計）mg/L≤0.5氨氮（以N計）mg/L≤15氟化物（以F計）mg/L≤10氰化物（以CN計）mg/L≤0.05GB5085.3銅（Cu）mg/L≤100鋅（Zn）mg/L≤100汞（Hg）mg/L≤0.1砷（As）mg/L≤5鎘（Cd）mg/L≤1六價鉻（Cr）mg/L≤5鉛（Pb）mg/L≤5鈹（Be）mg/L≤0.02鋇（Ba）mg/L≤100鎳（Ni）mg/L≤5銀（Ag）mg/L≤5硒（Se）mg/L≤1總鉻（Cr）mg/L≤15充填滲濾水井下地下水、充填料漿固化后溢出水和充填體浸出水匯集為填滲濾水，應(yīng)符合表8規(guī)定。表8磷石膏充填滲濾水的特征污染物控制指標項目單位指標執(zhí)行標準pH—6～9《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準總磷（以P計）mg/L0.5氨氮（以N計）mg/L15氟化物（以F計）mg/L10硫酸鹽（以SO4計）mg/L250硫化物（以S計）mg/L0.1露天充填二水磷石膏生態(tài)修復(fù)材料方法提要生產(chǎn)工藝流程9。磷石膏 添加劑凈化處理凈化處理生產(chǎn)攪拌礦坑充填材礦坑滑坡區(qū)處理坑底及坑壁防滲處滲濾液收集和回水系料礦坑充填與碾壓種植土鋪設(shè)植被恢復(fù)圖9二水磷石膏生態(tài)修復(fù)材料制備及露天充填工藝流程產(chǎn)品要求用二水磷石膏制備的露天充填和生態(tài)修復(fù)材料按照HJ557的規(guī)定進行浸出液的檢測，應(yīng)符合表9的規(guī)定。表9磷石膏制備露天充填和生態(tài)修復(fù)材料浸出液的特征污染物控制指標項目單位指標執(zhí)行標準磷酸鹽（以P計）mg/L≤0.5GB8978（一級指標要求）氟化物（以F計）mg/L≤10總汞（Hg）mg/L≤0.05總鎘（Cd）mg/L≤0.1總鉻（Cr）mg/L≤1.5總砷（As）mg/L≤0.5總鉛（Pb）mg/L≤1.0pH—6～9主要設(shè)備計量設(shè)備、加料設(shè)備、輸送設(shè)備、攪拌混合設(shè)備等。半水磷石膏的露天充填方法提要半水濕法磷酸工藝副產(chǎn)物半水磷石膏，主體為半水硫酸鈣（CaSO4·0.5H2O），具有膠凝活性，制成膏體可以具備一定強度，應(yīng)用于已通過環(huán)境風(fēng)險評估的礦山的生態(tài)修復(fù)。生產(chǎn)工藝流程/泵送方式輸送到充填空區(qū)，工藝流程見圖10。圖10半水磷石膏露天充填工藝流程原輔材料要求充填膠凝材料的性質(zhì)需保持穩(wěn)定，相關(guān)技術(shù)指標應(yīng)滿足表10所列條件。表10充填膠凝材料的質(zhì)量要求項目指標分析方法總磷（以P2O5計）w/%≤1.20GB/T5484可溶性磷（以P2O5計）w/%≤0.50總氟（F）w/%≤0.80水溶氟（F）w/%≤0.30游離水w/%≤25.0結(jié)晶水w/%≤8.50細度粒徑5mmw/%≤95.03d抗壓強度/MPaa)≥0.5JGJ/T70—2009a)JGJ/T70—200970.7*70.7*70.7mm3d強度產(chǎn)品要求同6.5.1.3的要求。主要設(shè)備計量給料機、儲水槽、流量計、配料斗、攪拌機、充填泵、編程邏輯控制器（PLC）等。筑路材料方法提要生產(chǎn)工藝流程11。圖11磷石膏制備筑路材料流程原輔材料要求制備筑路材料的磷石膏質(zhì)量應(yīng)符合表11的規(guī)定。表11原料磷石膏質(zhì)量要求項目指標分析方法二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）w/%（干基） ≥65GB/T23456附著水（H2O）w/%（濕基） ≤25可溶性磷（P2O5）w/%（干基） ≤0.20水溶性氟離子（F-）w/%（干基） ≤0.10水溶性氯離子（Cl-）w/%（干基） ≤0.02水溶性氧化鎂（MgO）（干基） ≤0.30水溶性氧化鈉（NaO）（干基） ≤0.10磷石膏筑路材料宜采用14d齡期無側(cè)限抗壓強度作為設(shè)計的主要指標，強度代表值應(yīng)符合表12的規(guī)定，且水穩(wěn)定系數(shù)不小于0.8。表12磷石膏復(fù)合穩(wěn)定基層材料14d齡期無側(cè)限抗壓強度標準單位：MP