[发明专利]一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法

权利要求书

1.一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于包括有以下工艺过程：

(1)洁净硫酸钙的制备工艺：盐酸直接分解中低品位磷矿，滤除不溶物；硫酸处理滤液优先沉淀Ca²⁺；固液分离、水洗处理获得洁净硫酸钙沉淀；

(2)常压水热反应工艺：步骤(1)得到的洁净硫酸钙沉淀与活度剂溶液混合，再加入媒晶剂，制备成反应料浆；控制相关工艺参数，进行常压水热反应；

(3)高强石膏粉的制备工艺：待步骤(2)中常压水热反应结束，快速洗涤、过滤、干燥得到高强石膏粉。

2.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(1)中中低品位磷矿的磷含量范围为12wt.％—30wt.％，钙含量在25wt.％以上，磨细至60—150目；加入的盐酸质量浓度15—25％，用量为使磷矿粉可溶元素完全分解理论用量的110％—130％，待盐酸完全加入后搅拌反应液。

3.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(1)中硫酸质量浓度15％—40％，用量为使钙离子完全沉淀理论用量的110％—120％，反应液中加入硫酸的时间控制为15—40s，自加入硫酸开始到反应结束，搅拌反应液，搅拌速率控制为10—60rpm，反应时间5—15min。

4.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(1)中水洗处理要求：水洗处理后的上层清液pH≥5，可溶磷含量≤0.5wt.％、其他杂质离子含量均≤0.3wt.％，有机物含量≤0.2wt.％。

5.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(2)的常压水热反应工艺参数的具体范围是：所述的活度剂质量百分比浓度为10％—40％，媒晶剂掺量为硫酸钙沉淀质量的0.01％—0.50％，洁净硫酸钙沉淀质量与活度剂溶液质量的固液比为(2：1)—(1：5)，反应温度为85—100℃，将反应溶液pH调整至0.5—4，料浆在反应过程中搅拌速率为60—180rpm。

6.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(2)的活度剂为可溶性一价或二价金属离子盐。

7.如权利要求6所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于所述的可溶性一价或二价金属离子盐为硫酸钠、硝酸钾、氯化镁中的任意一种或者多种的混合。

8.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(2)的媒晶剂为有机酸及其对应的盐。

9.如权利要求8所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于所述的有机酸及其对应的盐为丁二酸、丁二酸钠、酒石酸钾中的一种或者多种的混合。

10.如权利要求1所述的一种利用中低品位磷矿伴生钙资源制备高纯高强石膏的方法，其特征在于，步骤(3)的快速洗涤、过滤的过程要求水温为70—95℃，时间为15—25min；干燥温度控制在40—120℃。