一种脱镁液循环增浓节水节酸技术 |
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| 申请号 | CN202210144810.9 | 申请日 | 2022-02-17 | 公开(公告)号 | CN114436227A | 公开(公告)日 | 2022-05-06 |
| 申请人 | 四川省汉源化工总厂; | 发明人 | 黄建勋; 张德军; 赵欧; 李荣平; 唐建云; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种脱镁液循环增浓节 水 节酸技术，包括S1：高含镁磷矿经 球磨机 磨到一定细度后，调配成一定浓度矿浆，进入一定液固比的脱镁槽，脱镁槽中加入相应的浓 硫酸 ，在槽中稀释形成稀酸环境，控制反应时间和脱镁深度，放出料浆，S2将料浆输入至固液分离稠厚器，分离出上层清液循环进入第一级反应槽配浆使用，下部稠厚料浆经高效 压滤机 过滤后， 滤饼 能达较低持液要求，以减少液相中镁对分离固相影响，滤液返回第一级反应槽配浆使用，S3。本发明脱镁液中P2O5和MgO及游离SO3含量大幅升高，在保证正常镁脱除率和较小磷损失率的情况下，且具备较强反应动 力 ，在一定指标下运行只补充少量新鲜水，因而能节省一定硫酸用量和大量工艺用水。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种脱镁液循环增浓节水节酸技术，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种脱镁液循环增浓节水节酸技术技术领域[0001] 本发明涉及磷化工稀酸脱除磷矿物中镁元素技术领域，具体为一种脱镁液循环增浓节水节酸技术。 背景技术[0002] 目前，我国磷酸盐产品以酸解湿法生产为主，占比重要，而我国现有磷矿资源中，高品位磷矿资源少，中低品位高含镁胶磷矿占很大比例，过高的MgO等杂质会导致磷矿无法直接进行酸法加工，浮选净化处理磷矿会造成尾矿污染等环境问题，因而稀酸化学脱镁技术仍为理想环保流程。磷酸盐生产中稀酸脱镁传统工艺，采用一定浓度的稀硫酸与磷矿粉预反应，脱除磷矿中多余的MgO，使其进入液相，然后将反应后料浆采用一定比例大水量稀释，降低液相中Mg2+含量，利用稠厚槽沉降后得到含P2O5/MgO比例适当的净化磷矿矿浆进入湿法萃取磷酸系统进行生产，含大量镁的上部液相溢出后作杂质处理再达标排放。由于要保证较小的脱镁磷损，所以传统工艺脱镁料浆必须要保持较高的液固比，才能使加入硫酸迅速稀释，从而在脱除相当镁含量的情况下，确保小的磷损，因此水耗量巨大，加上液相中酸浓低，反应推动力小，也造成一定的酸耗量增大，工艺存在生产效率低下，大量浪费水资源，处理废液难度大，环保压力大的缺点，为此，我们提出一种脱镁液循环增浓节水节酸技术。 发明内容[0003] 因此，本发明的目的是提供一种脱镁液循环增浓节水节酸技术，脱镁液中P2O5和MgO及游离SO3含量大幅升高，在保证正常镁脱除率和较小磷损失率的情况下，且具备较强反应动力，在一定指标下运行只补充少量新鲜水，因而能节省一定硫酸用量和大量工艺用水。 [0004] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案： [0005] 一种脱镁液循环增浓节水节酸技术，包括： [0006] S1：高含镁磷矿经球磨机磨到一定细度后，调配成一定浓度矿浆，进入一定液固比的脱镁槽，脱镁槽中加入相应的浓硫酸，在槽中稀释形成稀酸环境，控制反应时间和脱镁深度，放出料浆； [0007] S2：将料浆输入至固液分离稠厚器，分离出上层清液循环进入第一级反应槽配浆使用，下部稠厚料浆经高效压滤机过滤后，滤饼能达较低持液要求，以减少液相中镁对分离固相影响，滤液返回第一级反应槽配浆使用，含水10％左右滤饼为净化磷矿，经打散成为净化磷矿粉进入萃取槽生产湿法磷酸； [0008] S3：循环液中P2O5和MgO含量达到一定浓度后，取出部分溶液利用石灰乳进行中和净化，得到含磷和镁的高质量固相除渣产品，可作补充植物磷、镁的专用肥料或添加肥料使用，净化后液相可达排放标准，可全返回进入第一级反应槽配浆使用，达废液全循环使用目的。 [0009] 作为本发明所述的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的一种优选方案，其中，所述S1步骤中脱镁料浆液固比在4～5:1之间，PH值在3～5。 [0010] 作为本发明所述的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的一种优选方案，其中，脱镁料浆沉降过滤后，部分脱镁液循环进入脱镁槽继续参与脱镁反应，目的是保持其中较高的SO3含量，增加脱镁反应推动力，从而有效利用游离SO3，达到节约使用硫酸的效果。 [0011] 作为本发明所述的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的一种优选方案，其中，特征工艺值为磷矿原矿P2O5％：27.3％，MgO：4.12％；脱镁矿P2O5％：27.13％，MgO：0.94％；脱镁液P2O5％：0.52％，MgO：2.75％，SO3:5.52％。 [0012] 作为本发明所述的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的一种优选方案，其中，脱镁废液石灰乳灰净化时可通过PH值调节，分级净化，得到不同磷镁含量的除渣固相产品，液相达排放标准全循环使用，无废水排放。 [0013] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：操作简便，脱镁液中P2O5和MgO及游离SO3含量大幅升高，在保证正常镁脱除率和较小磷损失率的情况下，且具备较强反应动力，在一定指标下运行只补充少量新鲜水，因而能节省一定硫酸用量和大量工艺用水，在具体使用时，高含镁磷矿经球磨机磨到一定细度后，调配成一定浓度矿浆，进入一定液固比的脱镁槽，脱镁槽中加入相应的浓硫酸，在槽中稀释形成稀酸环境，控制反应时间和脱镁深度，放出料浆，将料浆输入至固液分离稠厚器，分离出上层清液循环进入第一级反应槽配浆使用，下部稠厚料浆经高效压滤机过滤后，滤饼能达较低持液要求，以减少液相中镁对分离固相影响，滤液返回第一级反应槽配浆使用，含水10％左右滤饼为净化磷矿，经打散成为净化磷矿粉进入萃取槽生产湿法磷酸，循环液中P2O5和MgO含量达到一定浓度后，取出部分溶液利用石灰乳进行中和净化，得到含磷和镁的高质量固相除渣产品，可作补充植物磷、镁的专用肥料或添加肥料使用，净化后液相可达排放标准，可全返回进入第一级反应槽配浆使用，达废液全循环使用目的。附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中： [0015] 图1为本发明一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的系统框图。 具体实施方式[0016] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0017] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。 [0018] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 [0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。 [0020] 本发明提供一种脱镁液循环增浓节水节酸技术，脱镁液中P2O5和MgO及游离SO3含量大幅升高，在保证正常镁脱除率和较小磷损失率的情况下，且具备较强反应动力，在一定指标下运行只补充少量新鲜水，因而能节省一定硫酸用量和大量工艺用水。 [0021] 图1示出的是本发明一种脱镁液循环增浓节水节酸技术实施方式的整体结构示意图，请参阅图1，本实施方式的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术的主体部分包括：S1、S2和S3。 [0022] 实施例1： [0023] 高含镁磷矿经球磨机磨到80％过100目细度后，调配成含水35％浓度矿浆，打入三级串联脱镁槽，调节液固比为4.5:1，缓慢加入浓硫酸，调节一、二、三级槽PH分别为3.5、4.5、5，反应料浆流入脱镁沉降槽，沉降后上层清液经脱镁液缓冲槽返回脱镁一级槽调节液固比，下层稠厚料浆经高效压滤机过滤后，得含水12％的脱镁净化磷矿，滤液经脱镁液缓冲槽返回脱镁一级槽调节进水，经6次循环后，脱镁废液中MgO和SO3达2.75％和5.52％，从缓冲槽取一定量脱镁液进行石灰乳中和净化处理，以达物料平衡，分离得固相含磷镁产品，净化液返回脱镁槽循环使用。通过水量有效调节，保持脱镁槽MgO和SO3在2.7％和5.5％左右运行，运行结果如下，磷矿原矿指标为P2O5％：27.3％，MgO：4.12％；脱镁矿指标为H2O：12％，P2O5％：27.13％，MgO：0.94％；增浓脱镁液指标为P2O5％：0.52％，MgO：2.75％，SO3:5.52％，传统脱镁液指标为P2O5％：0.10％，MgO：0.57％，SO3:1.46％，传统脱镁净化每吨磷矿耗硫酸：0.15吨，耗水9.0吨，增浓脱镁净化每吨磷矿耗耗硫酸0.09吨，耗水1.15吨，节酸节水优势明显，增浓脱镁液石灰乳分段中和净化数据如下： [0024] 一段中和PH值为8，所得固相产品指标为P2O5％：10.46％，MgO：16.55％，SO3:29.85％，净化母液指标为P2O5％：5.63ppm，MgO：1.30％，SO3:2.81％，再将净化母液水中和至PH值为9，所得固相产品指标为P2O5％：微量，MgO：17.64％，SO3:38.35％，二次净化母液指标为P2O5％：微量，MgO：微量％，SO3:0.14％，二次净化母液水达排放标准，可作为工艺用水循环使用。 [0025] 实施例2： [0026] 高含镁磷矿经球磨机磨到86％过100目细度后，调配成含水35％浓度矿浆，打入三级串联脱镁槽，调节液固比为4:1，缓慢加入浓硫酸，调节一、二、三级槽PH分别为3.5、4.5、5，反应料浆流入脱镁沉降槽，沉降后上层清液经脱镁液缓冲槽返回脱镁一级槽调节液固比，下层稠厚料浆经高效压滤机过滤后，得含水10％的脱镁净化磷矿，滤液经脱镁液缓冲槽返回脱镁一级槽调节进水，经4次循环后，脱镁废液中MgO和SO3达2.16％和4.88％，从缓冲槽取一定量脱镁液进行石灰乳中和净化处理，以达物料平衡，分离得固相含磷镁产品，净化液返回脱镁槽循环使用。通过水量有效调节，保持脱镁槽MgO和SO3在2.0％和4.5％左右运行，运行结果如下。 [0027] 磷矿原矿指标为P2O5％：28.04％，MgO：3.73％；脱镁矿指标为H2O：10％，P2O5％：28.09％，MgO：1.25％；增浓脱镁液指标为P2O5％：0.32％，MgO：2.16％，SO3:4.88％.传统脱镁液指标为P2O5％：0.069％，MgO：0.58％，SO3:1.39％，传统脱镁净化每吨磷矿耗硫酸: 0.110吨，耗水9.0吨，增浓脱镁净化每吨磷矿耗耗硫酸：0.08吨，耗水1.13吨，增浓脱镁能节约用水和硫酸用量，增浓脱镁液石灰乳中和净化数据如下： [0028] 将所得增浓脱镁液用灰乳一次中到终点PH为9.0，所得固相产品指标为P2O5％：2.30％，MgO：15.26％，SO3:31.24％，净化母液指标为P2O5％：微量，MgO：0.0069％，SO3: 0.14％，净化母液水达排放标准，可作为工艺用水循环使用。 [0029] 结合图1，本实施方式的一种脱镁液循环增浓节水节酸技术，具体使用时，高含镁磷矿经球磨机磨到一定细度后，调配成一定浓度矿浆，进入一定液固比的脱镁槽，脱镁槽中加入相应的浓硫酸，在槽中稀释形成稀酸环境，控制反应时间和脱镁深度，放出料浆，将料浆输入至固液分离稠厚器，分离出上层清液循环进入第一级反应槽配浆使用，下部稠厚料浆经高效压滤机过滤后，滤饼能达较低持液要求，以减少液相中镁对分离固相影响，滤液返回第一级反应槽配浆使用，含水10％左右滤饼为净化磷矿，经打散成为净化磷矿粉进入萃取槽生产湿法磷酸，循环液中P2O5和MgO含量达到一定浓度后，取出部分溶液利用石灰乳进行中和净化，得到含磷和镁的高质量固相除渣产品，可作补充植物磷、镁的专用肥料或添加肥料使用，净化后液相可达排放标准，可全返回进入第一级反应槽配浆使用，达废液全循环使用目的，脱镁液中P2O5和MgO及游离SO3含量大幅升高，在保证正常镁脱除率和较小磷损失率的情况下，且具备较强反应动力，在一定指标下运行只补充少量新鲜水，因而能节省一定硫酸用量和大量工艺用水。 |
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