[发明专利]一种由中低品位磷矿制备磷精矿副产硫酸铵镁、硝酸铵钙的工艺

说明书

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，尤其涉及一种由中低品位磷矿制备磷精矿副产硫酸铵镁、硝酸铵钙的工艺。

背景技术

我国磷矿储量位居世界第二，但与世界有关国家相比，在矿石质量、可选性和磷矿石开采等方面都有较大差距，可供加工利用的磷矿石的基础储量相对较低，只有40.54亿吨，低品位矿多，其中P₂O₅质量分数大于30％的富矿仅为11.08亿吨，中国磷矿P₂O₅平均质量分数为17％左右，绝大部分磷矿必需经过富集后才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求，按照目前开采磷矿石速度，如果全部用质量分数为30％的富矿仅能维持10年左右，经济储量仅能维持40年左右，未来将被迫开采成本更高的中低品位的磷矿。

上述的中低品位磷矿是指P₂O₅含量低于30％的磷矿，需要经过选矿得到磷精矿粉。选矿的目的是脱除磷矿中的脉石矿物。磷矿中碳酸盐脉石主要是白云石(CaCO₃·MgCO₃)、方解石(CaCO₃)和氟磷灰石(Ca₅F(PO₄)₃)，在磷矿选矿中一般采用反浮选，该工艺目前比较成熟，可以使排出的尾矿P₂O₅≤10％，MgO≥15％。如专利号为CN201410525643.8的发明专利：一种盐酸分解磷矿部分脱钙生产高浓度氯基复合肥的方法，其工艺过程包括：A)磷矿酸解；B)酸解液脱氟、部分脱钙；C)氨化；D)浓缩；E)加钾造粒得到高浓度氯基复合肥。其得到产品产品为磷石膏、高浓度氯基复合肥和尾矿(矿渣)。我国瓮安、福泉等地建成大规模的浮选厂，但是其处理排出的尾矿堆存需占用土地，处理起来非常困难。目前用硝酸铵预处理中低品位磷矿制磷精矿副产硫酸铵镁、硝酸铵钙的方法还未见报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种由中低品位磷矿制备磷精矿副产硫酸铵镁、硝酸铵钙的工艺。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种由中低品位磷矿制备磷精矿副产硫酸铵镁、硝酸铵钙的工艺，包括以下步骤：

(1)将中低品位磷矿在900～1100℃的温度下煅烧，得到煅烧渣和二氧化碳；

(2)煅烧渣用60～100℃的水进行消化；

(3)浸取，加入硝酸铵溶液并搅拌，生成氨气，过滤得到浸出液A和浸出渣；

(4)对浸出液A进行浓缩造粒，得到硝酸铵钙；

(5)将浸出渣放入硫酸铵溶液中并搅拌，过滤得到浸出液B和磷精矿；

(6)对浸出液B进行浓缩造粒得到硫酸铵镁。

进一步的，所述步骤(3)的反应温度为20～25℃，反应时间为30～90min。

进一步的，所述步骤(5)的反应温度为80～85℃，反应时间为30～90min。

进一步的，所述的步骤(3)的硝酸铵的浓度为10～50％。

进一步的，所述的步骤(5)的硫酸铵的浓度为10～50％。

进一步的，所述的步骤(5)得到的磷精矿经过水洗后干燥，水洗液回用到步骤(5)中。

本发明的有益效果在于：

1、本发明以中低品位磷矿为主要原料制备磷精矿，破除原有的采用两次反浮选制取磷精矿的工艺，在900～1100℃的温度下煅烧，使得磷矿中杂质白云石和方解石分解，含有五氧化二磷的化合物不分解，通过水洗、硝酸铵浸取、硫酸铵浸取得到磷精矿，且能有效地对中低品位磷矿中的磷、钙和镁进行回收利用，具有良好的经济效益，同时，该方法不产生尾矿，有效解决了尾矿大量堆积而带来的大量土地被占用以及环境污染等问题。

2、本发明对中低品位磷矿的煅烧渣先经过水洗，将氧化钙、氧化镁与水反应生成氢氧化钙和氢氧化镁，有效地避免了硝酸铵与氢氧化镁反应，使得钙与镁得到有效的分离，减少了步骤(4)生产的硝酸铵钙中的镁含量，提高了硝酸铵钙的纯度。

3、本发明对中低品位磷矿的煅烧渣先经过硝酸铵溶液浸取，然后在经过硫酸铵溶液浸取得到磷精矿，能够有效地将煅烧渣中氧化钙、氧化镁中钙、镁元素分离，提高磷精矿中五氧化二磷的含量。