[发明专利]一种利用钛白废酸处理中低品位磷矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于钛化工和磷化工产业的副废循环综合利用技术领域，尤其是一种钛白废酸和中低品味磷矿的综合利用方法。

背景技术

硫酸法生产钛白粉具有成本低、技术成熟等优点，是现有钛白粉生产方式中普遍采用的一种方法，它是将钛精矿或酸溶性钛渣与浓硫酸进行酸解反应生成中间体硫酸氧钛，硫酸氧钛需水解成偏钛酸，偏钛酸再经水洗、盐处理、煅烧、粉碎等工艺得到钛白粉产品。水解结束料浆过滤过程中产生的清液即钛白废酸，钛白废酸中含有15-25％的硫酸和10-15％的硫酸亚铁，还含有Al₂(SO₄)₃、MgSO₄等无机盐及不溶TiO₂。对于钛白废酸的处理，目前常采用的是浓缩回收利用，不仅使废酸资源得到有效利用，而且节省了废酸治理费用；但浓缩装备仍然存在问题，且钛白废酸回用比例高时，杂质在钛液中富集，给成品钛白粉的质量造成一定影响，不利于生产高档钛白粉产品。

磷矿是一种不可再生的战略资源，中国磷矿资源储量虽大，但富矿少，P₂O₅低于20％的中低品位磷矿约占90％。随着富矿资源开采的日渐枯竭，磷肥生产将不得不依赖杂质较多的贫矿资源，也就是说，中国磷资源即将迈入以中低品位矿开发利用为主的时代。因此，研究中低品位磷矿的合理使用和经济开发已成为磷及磷化工领域的前沿问题和当务之急。

目前，常采用钛白废酸对湿法磷酸生产的磷矿进行预处理，解决磷矿镁含量高影响湿法磷酸生产的问题。但是当湿法磷酸生产规模较大时，钛白废酸不足以满足磷矿预处理的要求，脱镁率较低，给湿法磷酸的生产带来负面影响，因此此方法推广受资源限制，应用范围有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用钛白废酸处理中低品位磷矿的方法，解决现有技术中中低品位磷矿和钛白废酸的综合处理利用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用钛白废酸处理中低品位磷矿的方法，包括以下步骤：

(1)将中低品味磷矿粉碎后加入钛白废酸，加热至50-100℃进行反应得到反应料浆，冷却后将反应料浆过滤得到滤饼和滤液；

(2)滤饼经水洗得到洗液，将洗液和滤液混合后作为钛白粉盐处理剂磷源在水解结束料中添加。

优选的，所述的中低品味磷矿为含磷富集物或磷矿中P₂O₅含量占总质量的5-20％。

优选的，所述步骤(1)中钛白废酸中硫酸的含量为20-25％；钛白废酸和中低品味磷矿质量比为2-10。

进一步优选的，所述步骤(1)的中低品味磷矿粉碎后过100目筛，筛余物不大于10％。

优选的，所述步骤(1)中将中低品味磷矿和钛白废酸加热至60-100℃进行反应，反应时间大于等于60min。

优选的，所述步骤(1)中冷却后反应料浆温度为50-70℃。

进一步优选的，所述步骤(1)中低品味磷矿和钛白废酸反应时间为60-120min。

本发明的有益效果是：本发明采用中低品味磷矿和钛白废酸为原料，通过反应，过滤得到杂质含量较高的含磷酸滤液，将该滤液按工艺要求加入到水解结束料中作为盐处理需要的磷源，不仅满足了偏钛酸盐处理对磷的需要，且不影响钛白粉质量，做到低成本综合利用中低品味磷矿和钛白废酸，降低了钛白粉产品的生产成本，为中低品味磷矿的开发利用提供了一种科学、经济的途径，对资源再生利用和绿色生产具有重要的意义。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的一种利用钛白废酸处理中低品位磷矿的方法，包括以下步骤：

(1)将中低品味磷矿粉碎后加入钛白废酸，加热至50-100℃进行反应得到反应料浆，冷却后将反应料浆过滤得到滤饼和滤液；

(2)滤饼经水洗得到洗液，将洗液和滤液混合后作为钛白粉盐处理剂磷源在水解结束料中添加。

如图1所示，中低品味磷矿和来自钛白粉生产一洗工序的钛白废酸反应，反应式如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+nH₂O＝＝3H₃PO₄+5Ca SO₄·nH₂O+HF