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利用浮选磷尾矿制备磷酸氯化铵的方法

阅读:611发布:2024-01-24

专利汇可以提供利用浮选磷尾矿制备磷酸氯化铵的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了利用浮选磷 尾矿 制备 磷酸 氢 钙 和 氯化铵 的方法,1)将磷尾矿与 盐酸 搅拌混合,升温反应,趁热过滤并 水 洗 硅 渣,将滤液与水洗液混合得到酸解液;2)所得酸解液冷却,过滤得到氯磷酸钙和酸解母液;所得酸解母液中加入 硫酸 溶液搅拌反应,抽滤、洗涤、干燥得到 石膏 和稀盐酸;所得稀盐酸与盐酸配制10~20wt%盐酸返回步骤1继续使用;3)用 氨 水 洗涤步骤2所得氯磷酸钙,得到磷酸氢钙和氯化铵溶液;所得磷酸氢钙洗涤、烘干得到磷酸氢钙产品;4)步骤3所得氯化铵溶液加热浓缩,冷却得到氯化铵晶体和结晶母液,结晶母液与氨水配制成一定浓度的氨水返回步骤3继续使用。,下面是利用浮选磷尾矿制备磷酸氯化铵的方法专利的具体信息内容。

1.利用浮选磷尾矿制备磷酸氯化铵的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将磷尾矿与盐酸搅拌混合,升温反应,趁热过滤并渣,将滤液与水洗液混合得到酸解液;
2)所得酸解液冷却,过滤得到氯磷酸钙和酸解母液;所得酸解母液中加入硫酸溶液搅拌反应,抽滤、洗涤、干燥得到石膏和稀盐酸;所得稀盐酸与盐酸配制10~20wt%盐酸返回步骤1继续使用;
3)用水洗涤步骤2所得氯磷酸钙,得到磷酸氢钙和氯化铵溶液;所得磷酸氢钙洗涤、烘干得到磷酸氢钙产品;
4)步骤3所得氯化铵溶液加热浓缩,冷却得到氯化铵晶体和结晶母液,结晶母液与氨水配制成一定浓度的氨水返回步骤3继续使用。
2.如权利要求1所述利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法,其特征在于步骤
1)所述盐酸质量分数为10~20%,磷尾矿与盐酸的固液比为1:1~5;升温至30~80℃反应
10~80min。
3.如权利要求1所述利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法,其特征在于步骤
2)所述的酸解液冷却温度为0~10℃,搅拌速度为50-200r/min,硫酸溶液的质量分数为5-
60wt%,反应时间为10-50min。
4.如权利要求1所述利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法,其特征在于步骤
3)氨水的质量分数为5~20wt%。
5.如权利要求1所述利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法,其特征在于步骤
4)浓缩比为50wt%,冷却温度为10~20℃。

说明书全文

利用浮选磷尾矿制备磷酸氯化铵的方法

技术领域

[0001] 本发明属于矿物加工技术领域,具体涉及利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法。

背景技术

[0002] 磷尾矿是指由中低品位胶磷矿通过浮选得到磷精矿后所剩下的尾矿渣,称为磷尾矿。由于我国磷矿资源禀赋差,杂质含量高,必须经过有效的选矿富集才能满足磷酸和高浓度磷复肥生产需求。而在浮选富集磷精矿的过程中产生大量的磷尾矿。我国目前通过浮选能加工利用的主要是中品位的胶磷矿,原矿含23~
[0003] 25%P2O5,4.0~6.0%MgO,5.0~8.0%SiO2,28.0~30.0%CaO和约3.0%的倍半化物(Al2O3和Fe2O3)。这类胶磷矿反浮选后得到的磷精矿(≥28.0%P2O5,≤1.0%MgO)用于生产湿法磷酸或复合肥料,副产磷尾矿(5.0~10.0%P2O5,≥15.0%MgO,30.0~34.0%CaO,8.0~12.0%SiO2),生产1吨磷精矿副产0.3吨高镁磷尾矿,这些磷尾矿不但需要占用大量的土地建设尾矿库,而且还会带来环境污染和破坏生态。然而磷尾矿含有大量的钙、磷资源,合理利用既可以磷矿和石膏矿的开采量,又可以减少环境污染和生态破坏,作为二次资源来源巨大。

发明内容

[0004] 本发明针对磷尾矿利用难和磷石膏质量差不能利用的问题,提供一种利用磷尾矿生产磷酸氢钙和氯化铵的技术。
[0005] 为达到上述目的,采用技术方案如下:
[0006] 利用浮选磷尾矿制备磷酸氢钙和氯化铵的方法,包括以下步骤:
[0007] 1)将磷尾矿与盐酸搅拌混合,升温反应,趁热过滤并渣,将滤液与水洗液混合得到酸解液;
[0008] 2)所得酸解液冷却,过滤得到氯磷酸钙和酸解母液;所得酸解母液中加入硫酸溶液搅拌反应,抽滤、洗涤、干燥得到石膏和稀盐酸;所得稀盐酸与盐酸配制10~20wt%盐酸返回步骤1继续使用;
[0009] 3)用水洗涤步骤2所得氯磷酸钙,得到磷酸氢钙和氯化铵溶液;所得磷酸氢钙洗涤、烘干得到磷酸氢钙产品;
[0010] 4)步骤3所得氯化铵溶液加热浓缩,冷却得到氯化铵晶体和结晶母液,结晶母液与氨水配制成一定浓度的氨水返回步骤3继续使用。
[0011] 按上述方案,步骤1)所述盐酸质量分数为10~20%,磷尾矿与盐酸的固液比为1:1~5;升温至30~80℃反应10~80min。
[0012] 按上述方案,步骤2)所述的酸解液冷却温度为0~10℃,搅拌速度为50-200r/min,硫酸溶液的质量分数为5-60wt%,反应时间为10-50min。
[0013] 按上述方案,步骤3)氨水的质量分数为5~20wt%。
[0014] 按上述方案,步骤4)浓缩比为50wt%,冷却温度为10~20℃。
[0015] 本发明的有益效果在于:
[0016] 本技术能高效地分解磷尾矿中的磷酸盐酸盐,提高元素磷和钙的分解率,从而提高了磷和钙的回收率,使磷的回收率达到99%,钙回收率达到95%;能将磷全部转化为磷酸氢钙,同时可以得到高品质的石膏和副产氯化铵。另外本技术处理磷尾矿无废液排放,盐酸气和氨气可以方便回收,废渣硅渣可以用于生产水泥和矿山回填。生产的产品质量好,附加值高。
[0017] 本发明以反浮选磷尾矿为原料,通过废盐酸酸解、冷却沉淀氯磷酸钙、氨水中和制备磷酸氢钙和浓缩结晶氯化铵,酸解液加入硫酸沉淀石膏后循环利用。本发明操作简单、无污染、成本低、环境效益好、收率较高,且酸解液可回收重复利用,适合企业生产。附图说明
[0018] 图1:本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

[0019] 以下实施例进一步阐释本发明的技术方案,但不作为对本发明保护范围的限制。
[0020] 以下实施例工艺流程参照附图1所示。
[0021] 实施例1
[0022] 取1211.4克15wt%盐酸置于3000mL圆底烧瓶中,加热升温至60℃,开启机械搅拌器,调节转速450r/min,分批加入261.8g原矿粉,在不但搅拌下反应30min。反应过程中不断用电动搅拌器进行搅拌,趁热过滤,滤饼为未参加反应的硅渣,水洗三次,烘干得到22克。滤液冷却到10℃,过滤得到氯磷酸钙固体,水洗1次,烘干,得15.2克,在转速200r/min搅拌下用恒压滴液漏斗滴加60wt%硫酸100毫升,陈化2小时,过滤,洗涤三次,烘干。得到石膏201.2克。母液保留用于配制15%的盐酸。
[0023] 取15克氯磷酸钙置于100ml的三口烧瓶中,在搅拌下滴加5%的氨水溶液,用pH试纸检测溶液的pH值。当pH值达到5.5时,停止滴加。继续反应30min,过滤,水洗1次,烘干,得8.9克。母液转入蒸馏烧饼中,浓缩到原体积的1/3,略却,析出氯化铵7.5克。蒸出液和母液保留用于配制氨水溶液。
[0024] 实施例2
[0025] 取2422.8克15wt%盐酸置于5000mL圆底烧瓶中,加热升温至60℃,开启机械搅拌器,调节转速450r/min,分批加入523.6g原矿粉,在不但搅拌下反应30min。反应过程中不断用电动搅拌器进行搅拌,趁热过滤,滤饼为未参加反应的硅渣,水洗三次,烘干得到45克。滤液冷却到10℃,过滤得到氯磷酸钙固体,水洗1次,烘干,得31.3克,在转速200r/min搅拌下用恒压滴液漏斗滴加60wt%硫酸200毫升,陈化2小时,过滤,洗涤三次,烘干。得到石膏410.2。母液保留用于配制15%的盐酸。
[0026] 取30克氯磷酸钙置于200ml的三口烧瓶中,在搅拌下滴加5%的氨水溶液,用pH试纸检测溶液的pH值。当pH值达到5.5时,停止滴加。继续反应30min,过滤,水洗1次,烘干,得19.2克。母液转入蒸馏烧饼中,浓缩到原体积的1/3,略却,析出氯化铵15.8克。蒸出液和母液保留用于配制氨水溶液。
[0027] 实施例3
[0028] 取605.7克15wt%盐酸置于2000mL圆底烧瓶中,加热升温至60℃,开启机械搅拌器,调节转速450r/min,分批加入130.9g原矿粉,在不但搅拌下反应30min。反应过程中不断用电动搅拌器进行搅拌,趁热过滤,滤饼为未参加反应的硅渣,水洗三次,烘干得到10.2克。滤液冷却到10℃,过滤得到氯磷酸钙固体,水洗1次,烘干,得7.3克,在转速200r/min搅拌下用恒压滴液漏斗滴加60wt%硫酸500毫升,陈化2小时,过滤,洗涤三次,烘干。得到石膏98.3克。母液保留用于配制15%的盐酸。
[0029] 取8克氯磷酸钙置于100ml的三口烧瓶中,在搅拌下滴加5%的氨水溶液,用pH试纸检测溶液的pH值。当pH值达到5.5时,停止滴加。继续反应30min,过滤,水洗1次,烘干,得4.2克。母液转入蒸馏烧饼中,浓缩到原体积的1/3,略却,析出氯化铵3.1克。蒸出液和母液保留用于配制氨水溶液。
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