磷石膏预处理的方法有哪些？

　　一、水洗
　　水洗法的主要问题时生产线一次投资大，能耗高，水洗后无水排放造成二次污染。一般磷石膏利用要达到21～26万t，在经济上才能与天然石膏竞争。显然，水洗工艺不符合我国磷肥厂规模小、分散，国家底子薄、缺乏投资能力这一国情，我国磷石膏建材资源化完全依赖水洗工艺是不现实、不合理的。只有当磷石膏可溶性杂质与有机物含量高、波动大，且生产线规模超过21万t时，水洗工艺才是一种好的选择。
　　二、石灰石中和
　　石灰中和使有害态的可溶性磷、氟转化为惰性的难溶盐，从而消除可溶磷、氟对磷石膏胶凝材料的不利影响，使磷石膏胶凝材料凝结硬化趋于正常。采用石灰中和和预处理工艺，在实验室和试生产线均可制备出合格的建筑石膏。
　　磷石膏胶凝材料性能对预处理的石灰掺量较敏感，不适宜的掺量范围使胶凝材料强度大幅降低，控制好石灰掺量是石灰中和预处理的关键。国内磷石膏品质一般波动较大，采用石灰中和预处理工艺时，必须对磷石膏进行预均化处理。石灰中和工艺简单，投资少，效果显著，是非水洗预处理磷石膏的首选工艺，特别适用于品质较稳定、有机物含量较低的磷石膏。
　　三、浮选
　　磷、氟、有机物等杂质并不是均匀分布在磷石膏中，不同粒度磷石膏的杂质含量存在显著差异，可溶磷、总磷、氟和有机物含量随磷石膏颗粒度增加而增加。如小于91磷石膏中可溶磷含量仅1/2，91～271中可溶磷含量为1/67，而大于411的可溶磷高达2/65，磷石膏中杂质的这种分布使筛分提纯磷石膏成为可能。去掉311以上磷石膏的筛分处理，可溶磷、氟与有机物均显著降低，磷石膏性能得以改善。筛分工艺取决于磷石膏的杂质分布与颗粒级配，只有当杂质分布严重不均，筛分可大幅度降低杂质含量时，该工艺才是好的选择。
　　四、煅烧
　　911℃煅烧磷石膏中共晶磷转化为惰性的焦磷酸盐，有机物蒸发。经石灰中和、911℃煅烧制备的II型无水石膏，其性能与同品位天然石膏制备的无水石膏相当。II型无水石膏胶凝材料强度与耐水性均优于建筑石膏，是磷石膏有效利用方式之一。由于一般的预处理不能消除共晶磷影响，共晶磷含量较高的磷石膏特别适于该工艺制备II型无水石膏胶凝材料。
　　五、球磨
　　A、磷石膏颗粒级配
　　形貌与天然石膏存在明显差异。磷石膏粒径呈正态分布，颗粒分布高度集中，91～311颗粒达71。磷石膏中二水石膏晶体粗大、均匀、其生长较天然二水石膏晶体规整，多呈板状，长宽比为3：2～4：2。磷石膏这一颗粒特征是磷酸生产过程中，为便于磷酸过滤、洗涤而刻意形成的。这种颗粒结构使其胶凝材料流动性很差，水膏比高，硬化体物理力学性能变坏。
　　B、改善磷石膏颗粒结构的有效手段
　　球磨使磷石膏中二水石膏晶体规则的板状形貌和均匀的尺寸遭到破坏，其颗粒形貌呈现柱状、板状、糖粒状等多样化。一般胶凝材料比表面积增加，其需水量相应增加。但对于磷石膏，球磨增大比表面积后，其需水量大幅降低，显然，这是球磨改善颗粒形貌与级配的结果，这种改善大大增加了磷石膏胶凝材料的流动性，使其标准稠度水膏比从1/96降至1/77硬化体孔隙率高、结构疏松的缺陷得以根本解决。球磨后磷石膏的比表面积为4611～5111，进一步增加比表面积的改性效果不明显。
　　球磨不能消除杂质的有害影响。因此，球磨应与石灰中和、水洗等预处理结合。
　　总之：
　　(1)就消除有害杂质影响而言，水洗是最有效的方式。但水洗工艺存在一次性投资大、能耗高、污水排放的二次污染等问题。只有当磷石膏年利用量达21～26万t时，该工艺才具备竞争力。
　　(2)石灰中和可消除可溶磷、氟的影响，经济、实用而有效。有机物含量不高时，石灰中和工艺尤其适用。磷石膏胶凝材料性能对石灰掺量很敏感，故磷石膏品质应较稳定。在石灰中和预处理前应进行预均化处理。
　　(3)适度的球磨可有效改善磷石膏的颗粒形貌与级配，增加其胶凝材料流动性，大幅降低需水量，从根本上改善硬化体孔隙率高、结构疏松的缺陷。球磨与石灰中和工艺结合，可制备优等品建筑石膏，是非水洗预处理工艺的最好选择。
　　(4)浮选预处理可除去有机物，从而消除有机物有害作用。当有机物含量较高，而又采用非水洗预处理工艺时，浮选为可供选择的工艺。磷石膏中杂质分布不均使通过筛分降低磷石膏杂质含量成为可能。筛分工艺及其效果取决于杂质随颗粒的分布。