[发明专利]硫酸法钛白粉酸性废水用于磷矿预处理的封闭循环工艺

说明书

本发明涉及一种饲料级磷酸氢钙的生产方法，具体公开了一种硫酸法钛白粉酸性废水用于磷矿预处理的封闭循环工艺，包括以下步骤：a、加入酸性废水对磷矿脱镁；b、对脱镁料浆进行固液分离；c、中和脱镁母液；d、对中和后料浆进行固液分离；滤液澄清后用于对粗偏钛酸浆料进行洗涤；e、对酸性废水补水后返回步骤A中进行循环利用。本发明的优点是：1)大大降低高镁磷矿的脱镁成本和磷损，同时为大量酸性废水的回收处理找到了出路；2)提供了由于用酸性废水对磷矿进行脱镁产生的含大量杂质的脱镁母液的封闭循环方法，克服了阻碍该方法在产业上推广的难题；3)实现了硫酸法钛白粉生产工艺与饲料级磷酸氢钙生产工艺的有机结合。

技术领域

本发明涉及一种饲料级磷酸氢钙的生产方法，尤其是一种饲料级磷酸氢钙生产过程中磷矿的预处理方法。

背景技术

通常饲料级磷酸氢钙的生产工艺为：采用高品位的低镁磷矿和硫酸直接反应，得到湿法磷酸，经计量后进入一段中和槽，用石灰乳中和，过滤滤渣用于生产价格低廉的肥料磷酸氢钙(白肥)，通过一段中和后磷酸中的铁，铝，硫酸根等杂质得到净化；滤液进入二段中和槽，用石灰乳继续中和，过滤滤液返回配制石灰乳，滤饼经气流干燥、粉碎成为产品。其典型步骤可概括如下：

(1)由低镁磷矿和硫酸反应得到湿法磷酸；

(2)在一段中和槽中，湿法磷酸与石灰乳进行中和反应，得反应渣浆；

(3)过滤反应渣浆得一段滤液和滤渣；滤渣用于生产白肥；

(4)在二段中和槽中，一段滤液与石灰乳进行中和反应，得浆料；

(5)过滤浆料得二段滤液和滤饼，滤饼经气流干燥、粉碎成为饲料级磷酸氢钙产品。

在磷酸氢钙的生产过程中，由于镁在一段中和无法去除，因此全部进入产品，影响产品纯度，为了得到高品质的饲料级磷酸氢钙产品，通常采用高品位磷矿，低镁含量，通常要求镁含量低于0.5％(质量分数)。

多年来，随着社会对磷资源的需求不断提高，可开采的高品位磷矿资源越来越少，磷矿品位下降，杂质含量偏高是我们必然面对的问题。目前部分厂家采用硫酸对高镁磷矿进行预处理除去镁，然后采用脱镁磷矿制备湿法磷酸，进而制备出饲料级磷酸氢钙，该工艺有效解决了高镁磷矿生产饲料级磷酸氢钙的技术问题。但是由于硫酸是强酸，无法避免与磷矿提前反应，造成磷损，同时脱镁母液中含大量的污染物难以处理，硫酸消耗较高导致成本较高，实际生产中难以推广。

例如在公开号为CN102992284A的中国专利文件中公开了一种高镁磷矿脱镁副产磷酸铵镁的方法，该专利即是采用硫酸或磷酸对高镁磷矿进行脱镁，但是用硫酸脱镁存在上述的缺陷，而磷酸价格高昂，在产业上无实施的可能。

典型的硫酸法钛白粉生产工艺如下：

(1)用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶液；

(2)水解硫酸氧钛溶液得到粗偏钛酸浆料；

(3)对粗偏钛酸浆料进行水洗、盐处理，得预处理偏钛酸；

(4)预处理偏钛酸送入转窑煅烧产出TiO₂产品。

其中，对粗偏钛酸浆料进行水洗的工艺具体为：

(1)一次水洗：对粗偏钛酸浆料进行固液分离，得到一次滤饼；对一次滤饼进行水洗以去除其中铁离子，得到一洗偏钛酸饼；一洗偏钛酸饼加水打浆，得到一洗偏钛酸浆料；

(2)漂白还原：往一洗偏钛酸浆料中加入漂白剂和还原剂进行漂白，并加入煅烧晶种，得到漂白浆料；

(3)二次水洗：对漂白浆料进行固液分离，得到二次滤饼；对二次滤饼进行水洗以进一步去除其中铁离子，得到二洗偏钛酸饼；二洗偏钛酸饼加水打浆，得到二洗偏钛酸浆料。