[发明专利]一种磷尾矿加工及生产含镁碳酸钙的方法

说明书

本发明涉及磷尾矿加工处理技术领域，尤其是一种磷矿尾矿加工工艺及生产含镁碳酸钙的方法，首先通过煅烧消化处理，加速钙镁碳酸盐的分解过程，再结合硝酸铵溶液与硝酸溶液的复合浸取或氯化铵溶液与盐酸溶液的复合浸取，使得镁元素得到充分的浸取，大量分离出磷尾矿中，提高了回收磷矿品质；并且将过程中产生的废液、废气回收，处理后的溶剂循环利用，在获得高品质磷矿的同时制取含镁碳酸钙，不仅对钙镁元素进行了有效的回收利用，还避免了废液、废气的排放及尾矿的堆积，有利于生态环境的改善。

技术领域

本发明涉及磷尾矿处理技术领域，尤其是一种磷尾矿加工及生产含镁碳酸钙的方法。

背景技术

我国磷矿贮量居世界第二位，但贮量的80％左右是中低品位磷矿，其中多为难选的中低品位胶磷矿，矿物颗粒细、嵌布紧密，伴生镁等杂质较高，它会降低磷矿石的品位，增大磷矿湿法处理时的硫酸消耗，影响磷酸及磷酸盐深加工及产品的质量。因此需要对磷矿进行预处理，目前我国磷矿的选矿主要采用浮选、反浮选等方法，其中经一次反浮选和简单擦洗排出尾矿含P₂O₅≤15％，MgO≥10％；经二次反浮选排出尾矿P₂O₅≤10％，MgO≥15％。因此，选矿后的尾矿较多，且其中还含有较丰富的可利用资源，绝大部分堆存于尾矿库中，存在较大环境风险。

由于各地磷矿的组成不同，磷矿尾矿的组成差异也较大，因此对于磷矿尾矿的综合利用途径也不尽一致，如用做水泥、加气混凝土、微晶玻璃等产品的原料，对含硅高的磷矿尾矿用于钙镁磷肥或窑法磷酸的配料。但贵州地区磷矿的组成主要是白云石和少量磷灰石，现有技术中，采用硫、磷混酸分解尾矿的方法制取过磷酸钙(镁)肥料，虽然能够在一定程度上解决磷矿尾矿的利用问题，但耗用大量硫酸、磷酸去处理相当于白云石的尾矿而得到磷镁肥，不合常理，而且目前市场上普通过磷酸钙物性较差，质量需待进一步提高。另外硫酸处理后将会产生大量的磷石膏，而磷石膏排放在自然环境中将会造成环境的严重污染，且镁等元素在尾矿中没有得到有效分离，进而导致了硫酸预处理后的尾矿的品质没有提高，达不到筛选精矿、综合利用的目的；并且处理过程中，由于硫酸镁与硫酸形成微溶物之后，使硫酸难以进行返回循环利用，进而造成在进行尾矿预处理过程中的成本较大。CN85107209公开了一种低品位钙质磷矿化学分离法，将磷矿辐射焙烧后采用氯化铵和硝酸铵混合浸取的方式分离镁，为提高低品位磷矿的品质以及副产物回收利用提供了一种处理方式，但是在工程应用中，由于氯化铵中的氯离子以及硝酸根会对不锈钢设备进行腐蚀，很难进行大量和持续性的处理，故而对设备的材质有很高要求，而不能广泛和经济的应用到实际大生产中。

为此，本研究人员在要求专利号为201510226521.3的《一种磷尾矿加工及生产含镁碳酸钙的方法》的优先权的基础上，通过对磷尾矿中五氧化二磷、钙、镁元素存在的形式及含量等进行分析与探讨，并对传统的尾矿加工工艺进行调整，采用盐酸和氯化铵溶液或硝酸和硝酸铵溶液进行组合成复合处理液后，再对磷尾矿进行预处理，提高尾矿中P₂O₅的含量，从而改善尾矿的质量；最后对分离后的铵盐浸取液进行处理，获得钙、镁产品。目前对于采用硝酸与硝酸铵复合浸取提高磷矿尾矿品质，以及生产含镁碳酸钙的方法还未见文献报道，这为尾矿的加工、增加产品附加值提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷尾矿加工及生产含镁碳酸钙的方法，其制备工艺步骤简单，工艺流程短，消耗的处理液可以循环利用，无废气、废液、废渣的排放，并且能够将磷矿的五氧化二磷的含量提高至35％以上，将低镁磷精矿中镁含量降低至≤1.0％，从而提高磷尾矿的品质和质量，达到尾矿资源利用的目的，并能获得含镁碳酸钙，提高尾矿的综合利用价值。

具体是通过以下技术方案得以实现的：