HG/T 5208-2017
基本信息
标准号:
HG/T 5208-2017
中文名称:黄磷生产废渣处理处置方法
标准类别:化工行业标准(HG)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
黄磷
生产
处理
处置
方法
标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
HG/T 5208-2017.Treatment and disposal method for yellow phosphorus slag.
1范围
HG/T 5208规定了黄磷生产废渣处理处置方法的术语和定义、黄磷生产废渣的组成、处理处置方法和环境保护。
HG/T 5208适用于电炉法黄磷生产废淹的处理处置。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 6645用于水泥中的粒化电炉磷渣
GB 11968蒸压加气混凝土砌块
GB/T 23349肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标
GB 26541蒸压粉煤灰多孔砖
GB/T 26751用于水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉
GB/T 29329废 弃化学品术语
JC/T 239蒸压粉煤灰砖
JC/T 740磷渣硅酸盐水泥
NY/T 797硅肥
YB/T 5036磷铁
3术语和定义
GB/T 26751和GB/T 29329确定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
黄磷生产废渣 yellow phosphorus slag
磷矿石电炉法生产黄磷过程中产生的固体废物,包括粒化电炉磷渣、磷铁、泥磷渣和电尘灰。
3.2
粒化电炉磷渣 granulated electric furnace phosphorous slag
电炉法制取黄磷时,得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物,经淬冷成粒,即为粒化电炉磷渣(简称磷渣)。
3.3
磷铁 ferrophosphorus
电炉法制取黄磷时的一种副产物, 为磷和磷化铁的混合物。
标准内容
ICS13.030.10
备案号:60579—2018
中华人民共和国化工行业标准
HG/T5208—2017
黄磷生产废渣处理处置方法
Treatment and disposal method for yellowphosphorus slag2017-11-07发布
2018-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SAC/TC294)归口。HG/T5208-2017
本标准起草单位:昆明理工大学、贵州鑫新化工集团有限公司、中华人民共和国山东出人境检验检疫局、武汉东晟捷能科技有限公司、浙江诚泰化工机械有限公司、重庆新申世纪化工有限公司、贵州省产品质量监督检验院、中海油天津化工研究设计院有限公司。本标准主要起草人:梅毅、姜国强、赵祖亮、杜强、梁慧力、申静、张建刚、夏举佩、郭永欣、杨裴、范国强。
1范围
黄磷生产废渣处理处置方法
HG/T5208—2017
本标准规定了黄磷生产废渣处理处置方法的术语和定义、黄磷生产废渣的组成、处理处置方法和环境保护。
本标准适用于电炉法黄磷生产废渣的处理处置规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6645用于水泥中的粒化电炉磷渣GB11968
蒸压加气混凝土砌块
GB/T23349
GB26541
肥料中、锅、铅、铬、汞生态指标蒸压粉煤灰多孔砖
GB/T26751
GB/T29329
JC/T239
JC/T740
NY/T797
用于水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉废弃化学品术语
蒸压粉煤灰砖
磷渣硅酸盐水泥
YB/T5036
3术语和定义
GB/T26751和GB/T29329确定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
黄磷生产废渣
yellowphosphorusslag
磷矿石电炉法生产黄磷过程中产生的固体废物,包括粒化电炉磷渣、磷铁、泥磷渣和电尘灰。3.2
granulatedelectricfurnacephosphorousslag粒化电炉磷渣
电炉法制取黄磷时,得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物,经淬冷成粒,即为粒化电炉磷渣(简称磷渣)。
磷铁ferrophosphorus
电炉法制取黄磷时的一种副产物,为磷和磷化铁的混合物(23)
HG/T5208—2017
泥磷渣phosphorussludgeslag
泥磷经过物理或化学方法回收磷元素后剩余的残渣。电尘灰electricdust
磷炉气通过电除尘器时,经过电场作用,从磷炉气中分离回收的固体副产物。4黄磷生产废渣的组成
4.1磷渣的组成
4.1.1化学组成
磷渣主要化学元素组成为硅(Si)、钙(Ca)、氧(O),还含有少量的铝(AI)、镁(Mg)、磷(P)、钠(Na)、钾(K)等元素。其中以二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO)合计的质量百分含量在85%以上,五氧化二磷(PzOs)的质量百分含量为1%~3.5%。4.1.2矿物组成
磷渣的主要矿物成分为硅酸钙、硅灰石、抢晶石,副矿物有磷灰石、金红石等4.2磷铁的组成
磷铁主要成分为磷(P)和磷化铁(分子式一般为FeP、Fe2P、FesP、FeP2),此外还含有少量硅(Si)、锰(Mn)、钒(V)、钛(Ti)、碳(C)、硫(S)等元素,磷(P)的质量百分含量一般在18%~30%,铁(Fe)的质量百分含量一般在55%~75%。4.3泥磷渣的组成
泥磷渣中磷(P)质量百分含量一般在1%以下。其矿物组成主要为磷灰石、石英、焦磷酸钾钙和偏磷酸钾钙,大部分为未反应的磷矿石细微颗粒,还有无定形的硅酸盐玻璃体等,其主要化学元素组成有氧(O)、磷(P)、钙(Ca)、硅(Si)、钾(K)、铝(AI)、镁(Mg)、钠(Na)、氟(F)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、硫(S)等。4.4电尘灰的组成
电尘灰主要矿物组成是磷灰石、石英、焦磷酸钾钙和偏磷酸钾钙,其中大部分为未反应的磷矿石细微颗粒,还有无定形的硅酸盐玻璃体,其主要化学元素组成为氧(O)、磷(P)、钙(Ca)、硅(Si)、钾(K),还有少量的铝(AI)、镁(Mg)、钠(Na)、氟(F)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、硫(S)等元素,以及0.03%~0.08%的镓(以Ga2O计)。5处理处置方法
5.1磷渣的处理处置方法
5.1.1用于基础垫层材料
磷渣可代替石屑用于基础垫层材料填充,其稳定性良好,尤其适用于流沙、溶洞等特殊地质的基2
建施工。
5.1.2用于水泥工业
5.1.2.1水泥原料
HG/T5208—2017
磷渣作为水泥原料,加入量为Ⅱ型硅酸盐水泥不大于5%和普通硅酸盐水泥不大于15%:其他质量技术要求见GB/T6645。
5.1.2.2水泥掺合料
磷渣作为磷渣水泥的掺合料,加人量约为20%~50%;其他质量技术要求见JC/T740。3用于生产混凝土掺合料
粒化电炉磷渣经粉磨并添加石膏、助磨剂、粉煤灰辅料激发活性后,可作为水泥混凝土的掺合料,部分代替水泥,改善混凝土使用性能;质量技术要求见GB/T26751。5.1.4用于生产建筑砌块
5.1.4.1方法提要
磷渣、磷渣粉按一定配比与水泥、石灰等混合轮碾可制成磷渣建筑砌块,在建筑行业可用来代替红砖。
2原辅料
磷渣、石膏、生石灰、水泥、粉煤灰、铝粉膏等。5.1.4.3
主要设备
球磨机、搅拌机、成型机、蒸养窑、蒸压釜等。5.1.4.4石膏基复合激发剂磷渣建筑砌块制造工艺5.1.4.4.1工艺简述
磷渣、磷渣粉和石膏基复合激发剂(用磷石膏或天然石膏与磷渣、生石灰按一定比例混勾并粉磨制得)按一定比例混匀,经加水搅拌后,用振动砌块成型机成型,成型砌块码垛后转移至静养室,静养完毕转入蒸养窑,用蒸汽养护后卸压、降温、出窑,得到成品砌块。工艺流程见图1。磷渣-
生石灰一
磷渣一
→石膏基激发剂
静停养护
一磷渣粉
揽择水
图1石言基复合激发剂磷渣建筑砌块制造工艺流程图5.1.4.4.2
工艺参数
石膏基复合激发剂磷渣建筑砌块制造主要工艺参数如下(25)
HG/T5208-2017
制备石膏基复合激发剂时石膏与磷渣、生石灰的质量配比(以干基计)为50:25:25;粉磨粒度要求为过180目筛筛余量小于5%;一磷渣、磷渣粉和石膏基复合激发剂的质量配比(以干基计)为(5560):(2025):(15~20);
千混时间1min;
一加水量为物料总量的12%~15%;加水后搅拌时间3min;
静停养护时间一般为24h;
蒸养蒸汽压力8MPa~10MPa,蒸养时间一般为12h。5.1.4.4.3产品技术要求
石膏基复合激发剂磷渣建筑砌块分为实心彻块和空心砌块,其产品技术要求如下:实心砌块:强度等级可分为MU10、MU15、MU20三个等级,其性能及外观尺寸符合JC/T239的有关要求,
空心砌块:强度等级可分为MU7.5、MU10、MU15三个等级,其性能及外观尺寸符合GB26541的有关要求。
5.1.4.5石灰固化法磷渣建筑砌块制造工艺5.1.4.5.1工艺简述
磷渣、生石灰和石膏按一定比例混合、粉磨,制得粉料。粉料与磷渣按比例混匀,加水搅拌后,用振动砌块成型机成型,成型砌块码垛后转移至静养室,静养完毕转入蒸养窑,用蒸汽养护后卸压、降温、出密,得到成品砌块。工艺流程见图2。磷渣
生石灰
5.1.4.5.2工艺参数
+粉料
干混搅拌
成型静停养护
蒸养→成品
石灰固化法磷渣建筑砌块制造工艺流程图石灰固化法磷渣建筑砌块制造主要工艺参数如下:制备粉料时磷渣、生石灰和石膏的质量配比(以干基计)为(50~60):(35~40):(0~5);—磷渣和粉料的质量配比(以干基计)为(6070):(30~40);-其他要求同5.1.4.4.2规定。
5.1.4.5.3产品技术要求
同5.1.4.4.3规定。
5.1.4.6水泥固化法磷渣建筑砌块制造工艺5.1.4.6.1工艺简述
磷渣、磷渣粉和水泥按一定比例混匀,加水搅拌后,用振动砌块成型机成型,成型砌块码垛后转4
HG/T5208—2017
移至静养室,静养完毕转入蒸养窑,用蒸汽养护后卸压、降温、出窑,得到成品砌块。工艺流程见图3。
静停养护
一磷渣粉
搅择一水
水泥固化法磷渣建筑砌块制造工艺流程图图3
5.1.4.6.2工艺参数
水泥固化法磷渣建筑砌块制造主要工艺参数如下:磷渣、磷渣粉和水泥的质量配比(以干基计)为(60~70):(10~20):(10~20);其他要求同5.1.4.4.2规定。
5.1.4.6.3产品技术要求
同5.1.4.4.3规定。
5.1.4.7磷渣加气砌块制造工艺
5.1.4.7.1工艺简述
磷渣、粉煤灰、生石灰和熟料按一定比例混合、粉磨。制得粉料。将粉料置于预先加入适量热水的搅拌槽内:充分混合后加人适量铝粉膏,快速搅拌2min~3min:放人模具内迅速转移至发气室,保温静养后切割,转入蒸压釜内,用蒸汽养护后卸压、降温、出釜,得到成品砌块。工艺流程见图4。
粉煤灰
生石灰
5.1.4.7.2
2工艺参数
蒸养卜
静停养护
图4磷渣加气砌块制造工艺流程图磷渣加气砌块制造主要工艺参数如下:铝粉膏
磷渣、粉煤灰、生石灰和熟料的质量配比(以干基计)为(50~55):(25~30):(1015):5;粉磨粒度要求为过180目筛筛余量小于5%;一加水量为粉料质量的30%~40%;—水温为70℃~80℃;
铝粉膏加人量为粉料质量的0.06%~0.08%;静停养护温度约50℃,养护时间一般为12h;蒸养蒸汽压力8MPa~10MPa,蒸养时间-般为12h~16h。(27)
HG/T5208—2017
5.1.4.7.3产品技术要求
磷渣加气砌块的质量分级、性能及外观尺寸符合GB11968的有关要求。5.1.5用于生产硅肥
粒化电炉磷渣经烘干后送入粉碎机进行粉碎、筛分,得到成品硅肥,其质量技术要求应符合NY/T797和GB/T23349的有关规定。工艺流程见图5。粒化电炉磷渣
2磷铁的处理处置方法
5.2.1用于冶金行业
筛分上成品
图5磷渣制硅肥工艺流程图
黄磷副产磷铁可经简单加工转化为磷品位稳定的磷铁,在冶金工业中用作合金剂,其质量技术要求见YB/T5036。
主要有两种加工方法,简述如下:矿热炉重熔法:将黄磷副产磷铁破碎至小于60mm的块,与冶炼炉料、磷矿石和炭等均匀混合加入炉内,磷矿石被碳还原得到的磷和铁化合生成磷铁,这部分磷铁与黄磷副产磷铁相互熔化成磷品位稳定的磷铁,定期从炉内放出,铸、冷却、精整即得成品。增重熔法:将粉状或小块黄磷副产磷铁放人竭内以电加热使之熔化,必要时加人一定数量的铁,根据需要调整加人量,以获得符合磷品位要求的磷铁。5.2.2用于防腐油漆材料
磷铁可加工成纳米磷铁粉,替代富锌涂料中的部分超细锌粉用于高级防腐油漆材料的生产。纳米磷铁粉的质量要求一般为:一一磷(P)含量大于20%;
硅(Si)含量为0.2%~3.5%;
一过325目筛筛余量小于0.2%。
5.3泥磷渣的处理处置方法
每吨黄磷副产泥磷渣量约为20kg~50kg:可作为磷矿粉或进步加工为肥料使用。5.4电尘灰的处理处置方法
每吨黄磷副产电尘灰量约为40kg~70kg,可作为磷矿粉使用。由于电尘灰集了稀有金属元素,也可经预处理(强酸酸解、熟化、浸出)、萃取、反萃取、电解得到金属,提取镓后富含磷、钾的溶液可用于磷钾复合肥料生产,工艺流程见图6。6
6环境保护
6.1废水
电尘灰
强酸一bzxz.net
预处理
滤液沉淀物
制备萃取原液
复合肥生产
萃取剂
萃余相
电尘灰提工艺流程图
反萃取剂
反萃取
金属家
HG/T5208-—2017
在处理处置过程中产生的废水,经絮凝沉淀处理后,送至生产工艺中使用。最终废水要进一步进行无害化处理处置,达到环保部门要求。6.2废气
在处理处置过程中产生的废气、粉尘,应采用专业的喷淋吸收和集尘收集,可根据自身条件进行深度无害化处理,或运至具有资质的专业废物处理机构进行处理6.3废渣
在处理处置过程中产生的废渣,可根据自身条件进行深度无害化处理,或运至具有资质的专业废物处理机构进行处理。
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