[发明专利]由磷铝矿渣制备磷酸铁和氧化铝的方法

说明书

本发明属于化合物制备技术领域，尤其涉及一种由磷铝矿渣制备磷酸铁和氧化铝的方法。本发明方法包括如下步骤：用碱性溶液溶解磷铝矿渣，经固液分离、结晶，得到磷酸盐结晶体和铝酸盐溶液；将磷酸盐结晶体溶解，加入含钙溶液反应生成磷酸钙沉淀，然后在磷酸钙沉淀中加入浓硫酸，经固液分离得到磷酸溶液，加入铁源和氧化剂进行反应，得到磷酸铁；铝酸盐溶液经种分、煅烧，得到氧化铝。本发明以磷铝矿渣为原料，通过碱性溶液将其溶解分离出磷盐和铝盐，然后对磷盐提磷制备磷酸铁，对铝盐种分提铝制备氧化铝，磷和铝的回收率均高于96％，不仅充分利用了磷铝矿渣中的磷和铝，且经处理的矿渣可直接填埋，具有环保无污染的优势。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种由磷铝矿渣制备磷酸铁和氧化铝的方法。

背景技术

由于目前我国磷使用量远大于国内所能提供的磷产量，因此对磷具有迫切需求。我国磷矿资源丰富，排行世界第三，但是多以贫矿为主，存在开发较为困难的问题。如对磷矿进行合理开发利用，可弥补磷资源的不足。虽然目前对磷矿的使用和研发方向也多种多样，针对磷矿进行提取的方法也有诸多报道，但是当前行业对磷矿的提取和使用并不充分，行业对残余矿渣的进一步提取和使用的研究并不多，造成了矿产资源的浪费。

当前对含磷铝类矿石材料的提取方法中，在达到对目标物的提取目的后，所得矿石残渣普遍通过两种途径处理，一是用于水泥制造，二是直接填埋。但是由于提取过程中存在磷未提取完全的情况，不仅造成了资源浪费，且直接填埋也会使填埋环境的磷含量过高，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种由磷铝矿渣制备磷酸铁的方法，旨在解决现有磷矿的提取和使用不充分、矿渣磷含量过高等技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种由磷铝矿渣制备氧化铝的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种由磷铝矿渣制备磷酸铁的方法，包括如下步骤：

以碱性溶液溶解磷铝矿渣，经固液分离、结晶，得到磷酸盐结晶体和铝酸盐溶液；

将所述磷酸盐结晶体溶解，加入含钙溶液反应生成磷酸钙沉淀，然后在所述磷酸钙沉淀中加入浓硫酸，经固液分离得到磷酸溶液，加入铁源和氧化剂进行反应，得到磷酸铁。

作为本发明的一种优选技术方案，以碱性溶液溶解磷铝矿渣步骤中，所述溶解的温度为40℃-100℃。

作为本发明的一种优选技术方案，以碱性溶液溶解磷铝矿渣步骤中，所述碱性溶液为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

作为本发明的一种优选技术方案，所述碱性溶液的质量浓度为20％-30％。

作为本发明的一种优选技术方案，加入含钙溶液反应生成磷酸钙沉淀步骤中，所述反应的温度为80℃-90℃。

作为本发明的一种优选技术方案，加入含钙溶液反应生成磷酸钙沉淀步骤中，所述反应的时间为2h-4h。

作为本发明的一种优选技术方案，所述含钙溶液选自氢氧化钙溶液、氧化钙溶液中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述含钙溶液的质量浓度为60％-90％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述铁源选自硫酸亚铁、硝酸铁、氧化铁红、氧化亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硝酸亚铁、碳酸铁、碳酸亚铁中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述铁源通过喷雾方式加入。

作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化剂选自双氧水、氧气、臭氧、次氯酸钠、过硫酸铁、过磷酸铵、过氧化钠、高锰酸钾中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化剂通过喷雾方式加入。