[发明专利]磷矿预处理的方法

说明书

本发明涉及磷矿预处理的方法，属于磷化工领域。磷矿预处理的方法，包括以下步骤：A、将硝酸溶液加到磷矿浆中，控制反应体系的pH在2‑4之间，液固比为2‑4:1，反应完成后得到磷矿料浆；其中，所述磷矿浆由磷矿粉和水混合得到；B、将步骤A得到的磷矿料浆进行固液分离，得到固相a和含镁溶液b，固相a经过洗涤烘干后得到低镁精矿。本发明的中低品位磷矿预处理的方法，流程短、能耗低、磷损失率低、生产成本低。

技术领域

本发明涉及磷矿预处理的方法，属于磷化工领域。

背景技术

我国磷矿资源丰富，蕴藏量大，但主要以中低品位磷矿为主，且大多为难选的胶磷矿。中低品位磷矿杂质元素铁、镁、铝不仅会影响湿法加工过程，增加硫酸的消耗，而且会影响磷酸盐产品后续的加工过程及产品质量。因此，中低品位磷矿一般采用预处理方式脱除部分杂质，提高磷矿粉的品位，使后续加工经济可行。传统中低品位磷矿预处理的方式是浮选，但该过程会产生大量的尾矿；部分中低品位的胶磷矿，需要采用正反两次浮选，工艺复杂，成本高。

中低品位磷矿预处理的另一种方式是化学法，根据所选用的试剂不同又可以分为硫酸法、磷酸法、硝酸铵-硝酸法等。硫酸法，20世纪80年代以来，国内四川大学部分学者开展了相关研究，通过稀硫酸处理磷矿粉，使镁元素杂质有效脱除，该技术已实现了技术转让及工业化生产。已有的公开专利CN201710272496.1硫酸法钛白粉酸性废水用于磷矿预处理的封闭循环工艺、CN200910312895.1一种利用钛白粉生产过程中的酸性废水预处理磷矿的方法、CN201210165222.X一种利用钛白废酸预处理磷矿的方法、CN201410611362.4一种提高磷矿反浮选碳酸盐效率的悬浊液与方法、CN201711481785.9硫精砂制酸副产稀废酸回收利用方法等均是在该工艺上改进所生产。该工艺针对碳酸盐型及混合型磷矿有很好的作用，能够有效脱除镁元素等杂质，但是由于使用了硫酸介质，钙元素与硫酸根结合形成石膏固相残留在磷精矿粉中，这样在一定程度上降低了磷精矿粉中的P₂O₅含量，使得原矿预处理后P₂O₅含量提升的幅度有限；同时，该工艺产生大量废水，该废水处理也是棘手的环保难题。

磷酸法预处理磷矿，早期四川大学也开展了相关研究，采用磷酸分解磷矿，过滤矿粒与杂质，然后将磷酸钙盐清液与硫酸反应，制得比较洁净的磷酸和磷石膏，部分磷酸返回继续分解磷矿。已有的公开专利CN95113038.2饲料磷酸氢钙的生产方法、CN94111776.6硫酸法制萃取磷酸及含磷溶液的方法等均包含了磷酸预处理磷矿的工艺过程。该技术，以磷酸作为浸出介质预处理磷矿，分离矿粒与杂质，但部分杂质特别是镁元素进入到液相，后续加工过程困难。硝酸铵-硝酸法预处理磷矿，专利CN201510224005.7公开了一种对中低品位磷矿脱镁处理方法，通过煅烧消化、浸取、吸收、分离、碳酸铵处理步骤，使得磷矿中的镁元素由碳酸盐形式转化成氧化物形态，在溶液中呈现出离子态而被分离出来，并将获得滤液做处理，使得其中的硝酸根得到回收利用；浸取后的固相即为磷精矿，实现磷矿品位的提高。已有的公开专利CN201510372925.3一种磷矿尾矿加工及综合利用的方法、CN201510374405.6一种磷矿尾矿的加工方法等均是在该工艺上改进所生产。采用该工艺预处理磷矿，最大的特点是需要进行煅烧消化步骤，使得磷矿中的碳酸钙、碳酸镁分解成氧化钙、氧化镁，该过程煅烧温度高、能耗高，后续工艺流程长，生产成本高。