[发明专利]一种磷尾矿提取磷精矿并联产硝酸铵钙和硫酸铵镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷尾矿的回收利用技术领域，具体来说，涉及一种磷尾矿提取磷精矿并联产硝酸铵钙和硫酸铵镁的方法。

背景技术

磷矿是一种不可再生的资源，我国磷矿资源虽然比较丰富，但磷矿的品位较低，大部分磷矿必须经过选矿富集后才能用于生产磷酸以及高浓度磷肥等，由于磷矿中的杂质较多，导致我国磷矿的实际利用率较低，而且我国对磷的需求量特别大，经过多年的开采利用，我国的磷矿资源已日渐枯竭。

磷尾矿是磷矿浮选精矿时排出的未能加以利用的固体废料。我国磷矿石原矿的品位均不高，造成了磷化工行业在磷矿浮选精矿时都要向外排放大量的磷尾矿，每产300吨磷精矿，要排放100吨磷尾矿，磷尾矿的大量堆积，不仅占用大量的土地，而且还会带来环境污染。随着我国磷化工产业的不断发展和社会需求的不断增加，磷产品的需求也随着增加，磷尾矿的堆积问题越来越严重。磷尾矿在受到浸蚀时，以及尾矿中某些可迁移元素发生化学迁移时，将会对大气和水土造成严重的污染，严重的会导致土地退化，植被遭到破坏，威胁到人畜的安全。我国目前被磷尾矿污染的土地面积高达百万亩。

由于各地的磷矿组成成分不同，各地磷尾矿的成分差异较大，贵州地区磷尾矿的主要成分是白云石(占磷尾矿的80％左右)，其次还含有少量的磷灰石(占磷尾矿的15％左右)。目前，我国对磷尾矿的利用主要体现在以下几个方面：第一，将磷尾矿用作制备建筑材料的原料，建筑材料如水泥、加气混凝土以及微晶玻璃等，上述几种途径虽然能消耗一部分磷尾矿，在一定程度上缓解了磷尾矿大量堆积的状况，但没有对磷尾矿进行充分的利用，造成了磷尾矿中部分有用元素的浪费；第二，将磷尾矿进行二次浮选，该方法对磷尾矿中的磷进一步进行利用，可有效降低磷尾矿中的磷含量，但对磷尾矿中磷的利用率依然偏低，且不能从根本上解决磷尾矿大量堆积的现状；第三，采用硫、磷混酸分解磷尾矿制备磷镁肥，该种方法虽然能解决部分磷矿尾矿的利用问题，但其要消耗大量的硫酸和磷酸去制备磷镁肥，取得的经济效益不佳。

在网上进行检索，涉及到磷尾矿利用的专利很多，如申请号为201210155826.6，发明名称为一种利用高镁磷尾矿生产轻质氧化镁的方法，其是将高镁磷尾矿在850～1200℃下煅烧，烧成煅烧料，将煅烧料与水按重量比1：4～40混合，在温度20～90℃下搅拌10～100分钟，得到消化浆液；在消化浆液中补充水使消化浆液含固量为质量分数2％～15％，再向消化浆液中通入含有二氧化碳的气体在10～35℃下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6.5～8.0时停止反应，将碳化液过滤，滤液为重镁水滤饼；将重镁水在80～105℃下热解0.2～3h，得到碱式碳酸镁沉淀，过滤后得到碱式碳酸镁滤饼，滤液水回用于消化、碳化；碱式碳酸镁滤饼在90～220℃下烘0.5～5h得到白色碱式碳酸镁，该碱式碳酸镁在450～900℃下煅烧0.5～5h，得到轻质氧化镁。该方法能够对磷尾矿进行大量处理，且获得的硫酸氨镁产品能够带来一定的经济效益。但是，该种方法仅回收利用了磷尾矿中的镁，对磷尾矿中的其他有用元素未进行充分利用，造成了原料的浪费，取得的经济效益不高。

综上所述，研发出一种将磷尾矿中的磷进行回收利用以及对磷尾矿中的其他有用元素进行有效利用的技术，对于解决磷尾矿大量堆积的问题以及缓解磷矿资源的日渐枯竭的现状，具有重要的经济意义和环保意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磷尾矿提取磷精矿并联产硝酸铵钙和硫酸铵镁的方法，以解决磷尾矿大量堆积，造成大量土地被占用、带来环境污染、导致土地退化、植被遭到破坏、威胁到人畜的安全问题。

为解决上述技术问题，本发明的发明人针对磷尾矿的特性，对磷尾矿的综合利用途径进行深入的开发研究，经过长期的研究和不断的试验，得出如下的技术方案：

一种磷尾矿提取磷精矿并联产硝酸铵钙和硫酸铵镁的方法，以磷尾矿为原料，将其在高温下煅烧，向煅烧后的磷尾矿中加入热水进行消化处理，接着加入硝酸铵溶液进行搅拌，在5～40℃下浸取钙，获得含钙浸出液和浸出渣，将浸出渣采用硫酸铵溶液浸取镁后，获得磷精矿和含镁浸出液，将含钙浸出液和含镁浸出液分别进行浓缩和造粒，获得硝酸铵钙和硫酸铵镁。

所述的磷尾矿提取磷精矿并联产硝酸铵钙和硫酸氨镁的方法，包括以下步骤：

(1)煅烧：将磷尾矿在900～1000℃的温度下煅烧50～70min，获得煅烧料与二氧化碳气体，采用氨水来吸收二氧化碳，获得碳酸铵溶液；