一、引言

磷肥生產過程中，過磷酸鈣料漿的固液分離及濕法磷酸工藝中磷石膏的洗滌與脫水是核心環節。板框壓濾機作為一種高效固液分離設備，憑借其高過濾精度、適應性強、能耗低等特點，在磷化工領域發揮了不可替代的作用。本文結合工藝原理與實踐經驗，探討其具體應用場景及技術要點。

二、過磷酸鈣料漿分離中的關鍵作用

過磷酸鈣（SSP）生產中，硫酸分解磷礦石生成的料漿需分離出硫酸鈣（CaSO?）與磷酸（H?PO?）。板框壓濾機在此環節的應用體現為：

反應料漿的固液分離
硫酸與磷礦粉反應后形成的料漿含未反應的磷礦顆粒及硫酸鈣結晶。板框壓濾機通過濾布攔截固體，磷酸溶液則通過濾布排出。根據實驗數據，優化后的過濾壓力（0.5-1.2 MPa）可提升磷酸回收率至98%以上，同時降低濾餅含水率至25%-30% 。

濾餅洗滌與二次分離
濾餅中殘留的磷酸需通過逆流洗滌回收。采用多級壓濾工藝，逐級降低濾餅中可溶性磷含量。例如，某案例中，三級洗滌可將洗滌效率提升至95%，減少磷資源浪費 。

三、濕法磷酸工藝中磷石膏的洗滌與脫水

濕法磷酸（WPA）工藝產生的磷石膏（CaSO?·2H?O）需經過洗滌去除殘留磷酸和氟化物，并脫水至可運輸或堆存狀態。板框壓濾機的應用包括：

磷石膏的初步脫水
磷石膏漿液含水率通常高達70%-80%。通過板框壓濾機壓榨后，濾餅含水率可降至35%-40%，大幅減少后續干燥能耗。研究表明，添加絮凝劑（如PAC和PAM）可加速顆粒絮凝，提升脫水效率 。

酸性廢水回用處理
洗滌廢水含高濃度氟離子（F?）和磷酸鹽（PO?3?）。板框壓濾機配合化學沉淀法（如投加CaCl?和Ca(OH)?），可實現氟離子去除率>90%，凈化水回用至生產流程，降低新鮮水消耗 。

放射性元素的控制
磷石膏中含天然放射性核素（如22?Ra），需通過多次逆流洗滌降低其活度。優化后的壓濾工藝可將鈾、鐳等元素轉移至液相，經后續吸附處理達標排放 。

四、技術難點與工藝優化

濾布堵塞問題
磷石膏晶體易形成微細顆粒，堵塞濾布孔隙。河南久鼎壓濾機有限公司開發的復合濾布（聚丙烯與陶瓷纖維復合）可延長使用壽命至1200-1500次循環，較傳統濾布提升50% 。

耐腐蝕材料選擇
酸性環境對壓濾機框架和濾板腐蝕嚴重。采用聚丙烯（PP）或橡膠襯里濾板，配合316L不銹鋼液壓系統，可適應pH值1-2的強酸性工況 。

自動化控制升級
集成PLC控制系統，實時監測壓力、流量及濾餅厚度，動態調整壓榨時間與壓力梯度。某案例顯示，自動化改造后能耗降低15%，單機處理能力提升至8-10 t/h 。

五、磷石膏資源化利用的延伸應用

脫水后的磷石膏可通過板框壓濾機預處理，為下游資源化提供基礎：

建材制備
低雜質磷石膏（F?<0.18%）可替代天然石膏生產水泥緩凝劑，壓濾后的濾餅經煅燒后抗壓強度達15-20 MPa，滿足建材標準 。

土壤改良劑
脫氟后的磷石膏含鈣、硫元素，用于鹽堿地改良可降低土壤pH值，提升作物產量。田間試驗表明，每畝施用200-300 kg改良劑可使小麥增產12%-15% 。

六、環保與經濟效益分析

減排效益
板框壓濾工藝可將磷石膏堆存體積減少40%-50%，降低滲濾液污染風險。以年產10萬噸濕法磷酸的工廠為例，年減排廢水約5萬立方米 。

能耗對比
與傳統離心脫水相比，板框壓濾機單位能耗為0.5-0.8 kWh/t，降低30%-40% 。