[发明专利]抑制磷矿铁铝杂质酸解浸出的钝化剂及其运用方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷矿酸解技术领域，更为具体地说，是涉及一种能在磷矿酸解反应过程抑制磷矿中铁铝杂质浸出的钝化剂，以及运用钝化剂控制磷矿中铁铝杂质浸出的方法。 

背景技术：

随着磷化工产业大量发展，高品位的磷矿资源正处于逐步枯竭之中，为了维持磷化工企业的生存与发展，满足人们对磷化工产品需求，世界各国都在争相开发利用中低品位磷矿的新技术。本发明的发明人一直关注中低品位磷矿开发利用，对如何开发利用中低品位的磷矿进行了大量的深入研究工作，取得了不少可喜研究成果，先后开发出了以高硅含量的中低品位磷矿生产磷酸氢钙的两段法二水工艺，针对高镁磷矿的脱镁与回收镁资源生产镁化学品的工艺，用钾长石及含钾磷矿生产缓释肥的方法等技术成果，向中国专利局提出了发明专利申请并被授予了专利权(名称为“利用中低品位磷矿生产磷酸氢钙的方法”，其专利号为ZL99115057.0；名称为“从高镁磷矿中回收镁的工艺方法”，其专利号为ZL200610021647.8；名称为“用钾长石生产缓释硅钾复合肥的方法”，其专利为ZL200510022154.1)。但到目前为止，发明人还未看见有关针对高铁铝磷矿的有效处理方法报道。 

中国磷矿资源贫化日益严重，在十分贫乏的磷矿资源中，相当多的中低品位磷矿属含铁铝很高的磷矿。高铁铝磷矿开发利用存在的主要问题是，磷矿所含的铁铝杂质在磷矿的酸解过程中大量进入液相，这不但增加硫酸的消耗量，而且在铁铝磷酸盐的沉降过程中，使磷的损失也大为增加。同时在磷酸贮槽中形成的铁铝淤渣会使设备堵塞，且清理困难，也是这类磷矿在湿法处理工艺中的难点之一。由于中低低品位的高铁铝磷矿在处理过程中存在的这些诸多问题，因此现有技术很难利用高铁铝磷矿生产出质量比较优良的磷酸。 

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种在磷矿酸解过程中能有效抑制铁铝杂质浸出的钝化剂，以及运用钝化剂控制铁铝杂质在磷矿酸解过程浸出的工艺方法，以解决现有技术的磷矿酸解由于铁铝杂质大量进入液相所带来的酸消耗量大、磷损失大、很难利用高铁铝磷矿生产出优质磷酸，以及铁铝杂质在磷酸贮槽中形成的淤渣易堵塞设备，且难于清理等诸多问题。 

为了解决高铁铝磷矿在酸解过程中铁铝杂质浸出所带来的问题，本发明采用了全新的思路，即在磷矿的酸解反应过程中通过加入钝化剂对磷矿颗粒中的铁铝杂质进行选择性的钝化处理，在不影响磷的转化前提下，使铁铝杂质尽可能被抑制在磷矿中，并随磷石膏固渣滤掉，使其在酸解过程中进入液相的量减少，从而达到提高磷酸质量的目的，以找到一条适合此类磷矿的湿法处理工艺优化路线。 

本发明所要解决的上述问题，可通过本发明公开的下述钝化剂和运用钝化剂控制铁铝杂质在磷矿酸解过程浸出的工艺方法来解决。 

本发明公开的抑制磷矿铁铝杂质酸解浸出的钝化剂，其组分主要包括，以重量百分比计为： 

聚磷酸盐                         20～50w％ 

硝酸、硝酸盐和乙酸中的至少一种   10～30w％ 

硫氮化合物                       30～60w％ 

所述硫氮化合物选自2-苯甲酰基3-羟基丙烯、硫尿、邻二甲苯基硫脲和4-氨基-5(β-乙氧甲基)-2-甲基嘧啶中的至少一种。 

为了取得更好的发明效果，钝化剂还可含有5～25w％的助膜剂。 

在上述钝化剂的技术方案中，所述硝磷酸盐可为选自三聚磷酸钠、三偏磷酸钠和六偏磷酸钠中的至少一种；所述硝酸盐可为硝酸钠或硝酸铵。 

运用上述钝化剂控制磷矿中铁铝杂质浸出的方法，主要是在磷矿酸解反应过程加入钝化剂，钝化剂的加入量宜控制在不大于磷矿中倍半氧化物R₂O₃的重量含量。在磷矿酸解反应过程，只要加入钝化剂，就会对磷矿中的铁铝杂质浸出产生抑制作用，只是加入的量太少达不到要求的抑制效果，但随着钝化剂加入量的增加，在抑制铁铝杂质浸出的同时，也会引起P₂O₅浸出率有所下降，因此，为了有比较好的铁铝杂质浸出抑制效果，又有比较高的P₂O₅浸出率，钝化剂的加入量宜控制在磷矿中总倍半氧化物R₂O₃重量含量的40～80％。所述倍半氧化物R₂O₃为Fe₂O₃和Al₂O₃。