[发明专利]一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺

权利要求书

1.一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)配料：将经破碎研磨后的磷钾伴生矿、含氟化合物和盐酸进行混合，得混合料液；

2)酸浸：将所得混合料液在70-120℃下进行浸出反应，反应2-10h后进行固液分离，得二氧化硅滤渣和滤液I；

3)除钙：将步骤2)所得滤液I按n(Ca²⁺):n(SO₄^2-)＝1的比例添加硫酸溶液，在20-80℃和200-1000转/分的搅拌条件下进行除钙反应，反应0.5-2h后进行固液分离，得硫酸钙滤渣和滤液II；

4)盐酸蒸馏：将步骤3)所得滤液II按n(H⁺):n(Cl^-)＝(0.1-1):1的比例添加浓硫酸进行蒸馏，蒸馏所得盐酸回收使用；

5)中和：向经步骤4)蒸馏所得溶液中添加氨水溶液，并在20-100℃和200-1000转/分的搅拌条件下进行中和反应，通过调节溶液的pH值分步沉淀出溶液中的铁、铝和镁元素，并依次进行固液分离，依次得沉铁滤渣、沉铝滤渣、沉镁滤渣和滤液III；

6)复合肥制备：向步骤5)所得滤液III中加入补磷剂进行补磷，然后在100-120℃下进行蒸发浓缩至滤液III中固含量大于500g/L，制备得低氯高浓度NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥；

步骤1)中所用盐酸浓度为10-37wt％；

所述步骤1)中磷钾伴生矿与盐酸的固液比为1:(2-6)g/mL；含氟化合物与磷钾伴生矿的质量比为(1-20):100。

2.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，所述氟化合物为氟化铵、氢氟酸、氟化钙、氟化镁、氟硅酸、氟硅酸盐中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，所述步骤3)中硫酸溶液的质量浓度为40-98％。

4.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，所述步骤4)中浓硫酸的质量浓度为85-98％。

5.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，步骤4)中所述蒸馏过程中的蒸馏量为60-90％(体积)。

6.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，步骤5)中通过添加氨水溶液调节溶液的pH值进行分步沉淀，具体包括以下步骤：a)缓慢调节pH至3.5，得白色沉淀，过滤分离，得沉铁滤渣和沉铁滤液；b)向沉铁滤液中继续加入氨水溶液调节溶液pH至6，产生白色沉淀，过滤分离，得沉铝滤渣和沉铝滤液；c)向沉铝滤液中继续加入氨水溶液调节pH至9.5，产生白色沉淀，过滤分离，得沉镁滤渣和滤液III。

7.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺，其特征在于，所述补磷剂为磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或几种，其添加量按所得低氯高浓度NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥中N+P₂O₅+K₂O≥40％(质量)的比例控制。