[发明专利]一种高镁磷尾矿富集并联产轻质碳酸钙和氢氧化镁的方法

说明书

一种利用富镁磷尾矿联产氢氧化镁和轻质碳酸钙的方法，将高镁磷尾矿进行煅烧，形成煅烧磷尾矿粉，再以煅烧磷尾矿粉为原料，通过热水消化反应和二级铵盐浸取充分分离氢氧化钙，采用浸取液碳化制取轻质碳酸钙，及滤渣碳化分离氢氧化镁；通过对高镁磷尾矿的煅烧、消化、二次浸取、浸取液碳化、浸取滤渣碳化、氨化等工艺步骤联产高纯度氢氧化镁，以及食品级轻质碳酸钙和P₂O₅含量达30%以上磷精矿粉。本发明不仅解决了低品位磷尾矿粉富集成高品位磷矿精粉问题，同时制得高附加值的氢氧化镁和食品级轻质碳酸钙，生产工艺并不复杂，却能实现“以废治废”，变“废”为资源的循环经济目标，具有良好的环境效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及到一种磷尾矿处理方法，具体涉及到一种高镁磷尾矿富集及联产氢氧化镁和食品级轻质碳酸钙的方法，主要用于对高镁磷尾矿和中低品位磷矿的处理。属尾矿环境综合治理技术领域。

背景技术：

我国磷矿贮量居世界第二位，但 80％的贮量是中低品位磷矿，其中多为难选的中低品位胶磷矿，随着磷矿资源的大量开采，尤其是弃贫采富开采方法的普遍使用，使得 P₂O₅质量分数在 30%以上的富矿迅速枯竭。目前，要实现磷矿资源的综合利用和中国磷化工产业的可持续发展，攻克中低品位胶磷矿前处理技术和磷尾矿再利用技术势在必行。为了解决此问题，有不少人提出了一些改进技术方案，如孙娜等人提出了磷尾矿氨循环法分离钙镁制取氢氧化镁、碳酸钙的工艺流程，该工艺的矛盾之处在于没有考虑到氯化铵浸取过程中并不会与氧化镁或氢氧化镁发生反应，因为这个反应正是后续氨化反应制备氢氧化镁的逆反应。金维等人提出磷尾矿 2 次水洗、2 次碳化制备碳酸钙、氢氧化镁工艺流程，该工艺最大的瓶颈在于没有经过铵盐浸取，直接采用水洗就把钙、镁两种元素分开了。在上述研究的基础上，并通过中试实验研究，提出了高镁磷尾矿粉富集及联产氢氧化镁和食品级轻质碳酸钙的新工艺。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201510226236.1，名称为“一种磷尾矿提取磷精矿并联产碳酸钙和氧化镁的方法”的发明专利，该专利公开了一种磷尾矿提取磷精矿并联产碳酸钙和氧化镁的方法，先将磷尾矿在高温下煅烧，向煅烧料中加入热水进行消化处理，接着加入硝酸铵溶液进行搅拌，在一定温度下浸取钙，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，将含钙浸出液采用碳酸铵溶液沉淀后得碳酸钙，将含镁浸出液采用碳酸铵沉淀后得碳酸镁，将碳酸镁煅烧后即得氧化镁。但从化学反应原理来看，常温下硫酸铵并不能与浸取渣中难溶的氢氧化镁反应使之生成硫酸镁和氨水溶液。

2、专利申请号为CN201410085908.7，名称为“一种用高镁磷尾矿制备氢氧化镁的方法”发明专利，该专利公开了一种用高镁磷尾矿制备氢氧化镁的方法，包括以下步骤：（1）、将高镁磷尾矿在850~1100℃下煅烧，烧成煅白；（2）、将上述煅白加入硫酸铵溶液中，滴加浓硫酸控制pH在6.0~6.5之间，保持反应体系温度在95~100℃反应40~80分钟，从反应体系中出来的氨气用水吸收得到氨水；（3）、反应完成后过滤，得到滤液和滤饼，（4）、将步骤（3）的滤液与步骤（2）中得到的氨水混合，并通入氨气或加入液氨或氨水控制氢氧化镁沉淀，沉淀完后过滤，滤饼经洗涤、干燥得到氢氧化镁产品，滤液收集起作为步骤（2）的硫酸铵溶液的原料液。但事实上需要消耗硫酸才能使氢氧化镁溶解生成硫酸镁，但加入硫酸也会使煅白中氢氧化钙生成微溶于水的硫酸钙，从而使最终所得氢氧化镁产品的纯度不高。