[发明专利]一种磷矿尾矿规模化消纳及高值化利用的方法

说明书

本发明涉及磷尾矿的资源化利用技术领域，尤其是指一种磷矿尾矿规模化消纳及高值化利用的方法。本发明采用“反浮选—酸解转化—多元素分离转化”的新工艺，即通过浮选、酸浸、脱硫浸出、浓缩结晶、磷化反应步骤，将尚难规模化利用的磷矿尾矿转化为可高值化利用且符合相关国家标准的磷石膏、七水硫酸镁、过磷酸钙湿法磷肥产品，为高镁磷尾矿的规模化消纳及高值化利用，提供一条经济可行的方法，有利于解决磷尾矿的资源浪费和对环境的污染，为我国同类型磷尾矿的综合利用提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及磷尾矿的资源化利用技术领域，尤其是指一种磷矿尾矿规模化消纳及高值化利用的方法。

背景技术

我国磷矿资源具有贫多富少、难于开采、难选等特点，不能直接用于磷化工生产，需要经过选矿处理，这样就产生了数量巨大的磷矿尾矿。然而我国磷尾矿的利用率仅为10％左右，大部分磷尾矿堆存于尾矿库或排土场中，基本上处于饱和或超负荷堆存运行状态。尾矿资源的堆存需要占用大量的土地资源，无形中会增加企业的运营成本，影响企业的经济效益。同时，尾矿在化学腐蚀下，一些化学元素发生迁移，对大气、水和土壤造成严重污染，并导致土壤退化，植被破坏，甚至直接威胁人类和动物的生存；尾矿库区产生的粉尘恶化周围地区的环境卫生；尾矿中的有害成分以及残留的选矿剂也会对生态环境造成严重的危害。

钙镁型磷尾矿中富含P、Mg、Ca、Fe、Al、F等元素，其中P元素和Mg元素含量最为丰富，具有较大的利用价值。现行磷尾矿利用主要有以下几种用途：(1)尾矿再选回收有价元素磷；(2)胶结充填；(3)制备水泥、玻璃等建筑材料；(4)制备农业用肥料；(5)化学提取P、Mg、Ca等有价元素。上述磷尾矿的主要利用方向均存在问题，尾矿再选用途会产生新的尾矿，胶结充填方向普遍需要先脱泥后充填，二者均不能实现无尾化利用；制备水泥、玻璃等建筑材料虽然可做到规模化消纳及无尾化利用，但产品价值低，销售半径有限；制备磷酸盐肥料多是采用酸浸提取，工艺较为复杂且生产成本较高，多数还要外加镁粉、腐殖酸等物质，以复合多种对农作物有益的元素。

黄丽华2007年发表的《高镁磷尾矿制备磷镁二元复合肥料的初步研究》中公开了一种磷镁二元复合肥料制备方法，在硫酸酸解高镁磷尾矿的工艺条件下，高镁磷尾矿与硫酸发生反应，对产物进行过滤，在滤液中加入氧化镁粉和磷酸，控制其pH值，搅拌后烘干得到白色结晶状物质，即为磷镁二元复合肥料。该工艺需外加氧化镁粉和磷酸，工艺成本较高且硫酸酸浸浸液中Mg、P等元素未得到有效回收。

专利号为CN110467172A的中国专利文献公开了一种循环酸浸高镁磷尾矿制备氯磷酸钙和氢氧化镁的方法，该方法先通过盐酸酸解，分离出高镁磷尾矿中的硅渣，再通过低温静置，使高镁磷尾矿中的磷以氯磷酸钙的形式析出，随后，通过硫酸酸化，分离出高镁磷尾矿中的钙、镁，最后，通过向硫酸酸化的酸化液中通入氨气，得到氢氧化镁，并在最终的浓缩液中加入盐酸，对高镁磷尾矿进行循环酸浸。该工艺流程复杂，外加药剂种类繁多，控制不易。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种的磷矿尾矿规模化消纳及高值化利用方法，采用“反浮选—酸解转化—多元素分离转化”的新工艺进行无尾化利用，将尚难规模化利用的磷矿尾矿转化为可高值化利用且符合相关国家标准的磷石膏、七水硫酸镁、过磷酸钙湿法磷肥产品，为高镁磷尾矿的规模化消纳及高值化利用，提供一条经济可行的方法，有利于解决磷尾矿的资源浪费和对环境的污染，为我国同类型磷尾矿的综合利用提供了技术支撑。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种磷矿尾矿规模化消纳及高值化利用的方法，包括以下步骤：

1)浮选；将磷矿尾矿投入到浮选设备中进行浮选，添加抑制剂、分散剂和捕收剂，得到浮选磷精矿与浮选磷尾矿；

2)酸浸；将所述浮选磷尾矿与硫酸混合进酸浸设备进行常压酸浸，酸浸结束后，固液分离，得到酸浸液和浸渣，所述浸渣经过过滤、水洗脱水，即为磷石膏产品；