[其他]磷矿中微量碘回收法

说明书

本发明是关于一种回收磷矿中微量碘的化学工艺技术，适用于含碘钙质磷矿。

目前日本、美国、苏联等国主要从油、气田钻井水中提取碘，智利、玻利维亚、秘鲁等国主要从硝石矿中提取碘，少数国家仍从海藻中提取碘（见《国外资源概况》（地质部情报研究所编），P467）。碘的生产方法，是从硝石矿、海藻灰的浸取液和钻井水中，采用活性炭吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、吹风解吸法、结晶沉淀法等〔见（苏联）《无机盐工艺学》1974年第四版译出本，上，P134-149。（国外）《离子交换树脂》（化学工业出版社，1983.6），P245〕。从磷矿中回收碘，未见到国外有文献报导。

我国是从海带中提取碘，产量甚低。从磷矿中回收碘，已有十余年的研究历史。采用离子交换法从氟硅酸液（系磷肥生产氟尾气吸收废液）中提取碘的试验（见“某磷矿中碘的发现及其综合作用”，原文载于《地质科技》1973，第四期，P70-80），是一种间接的回收方法。该方法的研究者，错误地推测碘在磷矿中的赋存状态是“碘可能以类质同象置换氟磷灰石中的氟而存在于磷灰石的结晶格架中”;方法包括八道工序，工艺过程较长;氟硅酸废液中碘量过低，仅5-10毫米/升，回收效率较差;碘成品质量如何？文献中无记载。

本发明的目的，在于寻求回收磷矿中微量碘的有效新方法。简化工艺过程，提高碘收得率，提高碘成品的质量;同时回收碘的新方法，要有利于磷矿化学选矿的实施，使二者相结合。

本发明的内容和实施方法，包括高温氧化、冷凝结碘两步，现分述如下：

1.高温氧化：本发明的试验与鉴定结果，所试验矿英坪磷矿石中的碘矿物，主要为碘氧化钕〔NdO₂I〕。根据NdO₂I的性质，将粒度为-80～-100目的磷矿粉，加入密闭的高温辐射氧化炉内，在850-950℃、连续鼓入氧气（每公斤矿粉用氧气3立升）的条件下，恒温氧化25-35分钟，NdO₂I便发生氧化还原反应，转化为Nd₂O₅和I₂蒸气。同时，磷矿中的脉石矿物白云石〔CaMg（CO₃）₂〕亦发生分解反应，转化成CaO、MgO和CO₂气体。从氧化炉内连续逸出的I₂、CO₂和过剩O₂混合气体，便是生产碘的原料气体。主要化学反应为：

4NdO₂I+O₂2900℃/Nd₂O₅+2I₂↑

CaMg（CO₃）₂900℃/CaO+MgO+2CO₂↑

2.冷凝结碘：利用混合气体中唯I₂蒸气具有一般冷凝（114℃以下）结晶的特性，将从氧化炉内逸出的混合气体冷却至130-150℃后，送入一个由金属筒体和列管构成的、列管内装有填料（φ7-12毫米的陶瓷颗粒和石棉水泥制颗粒）的冷凝结碘器内，继续冷却至30-40℃，这样98.25%的I₂蒸气即被冷凝分离并转化成结晶碘产品。从冷凝结碘器出来的尾气（CO₂、O₂）送入尾气吸收塔，使尾气中可能残余的痕量碘被回收（为现有技术）。从吸收塔出来的尾气经监测器检验（用可溶性淀粉碘化钾溶液遇碘即显蓝色的性质检验），若尾气含碘则返回吸收塔再次吸收处理。

在上述回收碘作业的同时，将氧化炉产出的矿粉和吸收塔输出的无碘尾气CO₂送入“专利申请号85100187”的技术方法处理，以获得磷精矿、碳酸钙等产品。

发明的工艺过程示意图，详见附图1。冷凝结碘器的示意图，详见附图2。附图1说明如下：

单线框表示回收碘的技术装置;

双线框为“专利申请号85100187”的技术方法。

粗实线表示固体流向;

虚线表示气体流向。

本发明与现有技术相比较，主要优点是它能直接回收磷矿中的微量碘;工艺简单，两步完成了转化、分离、富集、结晶、提纯等任务;碘收得率高，达到90.19%;能直接获得结晶碘，质量高，纯度达到99.51%;回收碘与磷矿选矿相结合，提高了综合工艺技术水平。

实施例如下：