[发明专利]一种低品位磷矿与磷化工废料制备烧结球团的方法

说明书

本发明公开了一种低品位磷矿与磷化工废料制备烧结球团的方法，属于化工生产技术领域。所述制备方法包括如下步骤：将黄磷筛下矿与低品位磷矿按质量比例45：50～60混合，加入上述混合物总质量10～20％的黄磷筛下炭，得到混合物料；将步骤所得混合物料粉磨至粒径60～200目，得到粉状物料；将步骤粉状物料置于圆盘造粒机并喷洒入粘合剂磷渣酸后进行造粒至粒径20～80mm，得到混合球团；磷渣酸中P₂O₅浓度为33～36％；将步骤混合球团放入回转窑内，利用黄磷尾气作为热源，180～250℃干燥10～30分钟，得到干燥球团；将干燥球团与常规黄磷炉料一起入炉制备黄磷。将黄磷筛下矿、筛下炭、低品位磷矿、黄磷尾气高值化直接利用，同时还能利用湿法磷酸中的废弃物磷渣酸。

技术领域

本发明涉及一种制备烧结球团的方法，尤其涉及一种低品位磷矿与磷化工废料制备烧结球团的方法，属于化工生产技术领域。

背景技术

我国磷矿资源丰富且分布集中，但已查明资源中低品位居多，储量级别偏低，工业矿床主要集中在云、贵、川、鄂、湘五省份，这五个省份储量占全国总量的79％，基础储量占全国总量的86％，资源量占全国总量的94％，查明资源储量占全国总量的85％。资源特点是富矿少、贫矿多、难选矿多，磷矿保有含量中P₂O₅大于30％的富矿仅为9.22亿吨,占探明总储量的5.4％，而四川省集中了我国磷矿品位在30％以上富矿储量的97％。

传统热法磷化工以黄磷电炉工艺为主，黄磷电炉是将磷矿石、还原剂焦炭及助熔剂硅石按比例混合入料，磷矿石与焦炭在电炉的高温下发生还原反应，将磷化物还原成单质磷。入选磷矿石在粒度和品位上有一定要求，一般需求磷矿石粒度在20～50mm、P₂O₅高于25％，因此黄磷入炉原矿需在满足品位要求的同时进行筛分，筛下矿无法直接利用，通常直接低价出售。在此背景下，降低黄磷入炉料的品位，提高黄磷入炉料的利用率将极大的提高黄磷产业的市场竞争力。

目前对低品位磷矿的资源再利用也有不少研究，如中国专利CN103663396B(申请号201310510341.9)公开了一种利用中低品位磷矿或磷矿粉成球的方法，该专利文献利用P₂O₅含量在25％左右的中低品位磷矿，再与炭粉、磷酸盐耐火泥、观音土、硅酸钠等一种或几种混合制球焙烧制备黄磷或钙镁磷肥的方法，但其焙烧温度较高(850℃～950℃)、能耗大、所需原料较多，并且还需配用焦炭及其他盐类粉磨原料，增加了工艺的复杂度。中国专利CN103964404B(申请号201410166984.0)公开了一种利用磷矿粉生产磷矿粉球的办法，该专利文献利用磷矿粉与磷酸、磷酸盐混合制球生产黄磷的方法，但其烘干温度较高(200℃～500℃)、能耗大，并且球团不配备助熔剂与还原剂，需要根据球团P₂O₅、SiO₂、CaO含量计算助熔剂(SiO₂)与还原剂(C)入炉比例，增加了工艺复杂度。中国专利CN104261363B(申请号201410493098.9)公开了一种磷矿粉造粒成型焙烧方法，该专利文献利用磷矿与磷酸混合制球生产黄磷的方法，但其焙烧温度较高(850℃～950℃)、能耗大，并且由磷矿块矿经过破碎、筛分、烘干和均化后再制球，磷块矿本可直接入炉反应，经此步骤大幅度的增加了工艺复杂度与经济成本。

目前尚无用低品位磷矿与磷化工废料制备烧结球团的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术中低品位磷矿、黄磷筛下矿、筛下炭及湿法磷酸生产中的废弃物磷渣酸无法直接利用的缺陷，提供一种低品位磷矿与磷化工废料制备烧结球团的方法。

本发明所提到的几个术语含义如下：