[其他]高铁铝磷矿直接萃取磷酸法

说明书

本发明是关于一种直接进行磷矿石萃取的化学工艺技术，特别适用于含有害杂质铁、铝较高的磷矿石。

目前国外普遍采用磷精矿和优质原矿萃取磷酸，几乎没有进行过含有害杂质铁、铝较高的磷矿原矿直接萃取磷酸的试验，也无文献报导〔见“国外利用中品位磷矿生产磷铵技术现状（文献综述）”，四川省化工设计院，原文载于“全国磷铵料浆浓缩法生产固体磷铵推广会议资料”，1983·12）。苏联十余年来，对卡拉套等矿区的原矿和较低级的浮选精矿，进行了萃取磷酸试验〔见“苏联”《化学工业》1975·7（508），1975·8（598）〕。但试验所用的磷矿石含铁、铝都比较低，R₂O₃在2-3%以下。

国内近几年来，成都科技大学，用中品位磷矿原矿萃取磷酸，进行了研究试验，取得了一定的成绩（见《料浆浓缩法制固体磷铵》，成都科技大学，原文载于“全国磷铵料浆浓缩法生产固体磷铵推广会议资料”，1983·12），试验所用的磷矿含Fe₂O₃和Al₂O₃分别在2-3%，制得的磷酸浓度20-22%，叙述了铁、铝危害较大，但未具体说明磷酸中有害组分的含量及性状等。

本发明的目的，在于寻求为含有害杂质铁、铝较高的磷矿石资源能得以科学利用的方法，开发新的萃取磷酸的工艺技术，省掉专门为了脱除磷矿石中铁、铝的处理、加工过程，提高P₂O₅的收得率，提高磷酸质量。

本发明的内容和实施方法如下：

1.萃取：用水或洗涤水（萃取后分离时的洗涤水）与粒度为0.14-2.0毫米的磷矿粉混合成浆（水与矿粉的重量比为2～5∶1）。将矿浆输入萃取反应器，搅拌升温至55-95℃，加入硅添加剂（为理论量的50-75%）、硫酸（为理论量的100%）、硝酸（为理论量的1-5%），操作压力为-50～-300毫米汞柱，反应2～4小时。反应期间，产生的HF、SiF₄气体被排出另行回收，磷矿石转化成石膏（CaSO₄·nH₂O）和磷酸（H₃PO₄）。经分离可获得滤酸（粗磷酸），滤饼为石膏。主要化学反应式为

2.净化：滤酸经过常规方法浓缩作业，使浓度达到35～50%，即为浓酸。将浓酸输入净化反应器，搅拌升温至50-80℃，少许加入磷酸盐晶种，加入气体氨（用量以调正浓酸PH值达到2.5～3.5为限），反应1-2小时，冷却至常温（大气温度），陈化1-2小时，经过滤分离即可得到优质磷酸，产生的少量铁、铝络合沉淀物为滤饼。生成铁、铝络合沉淀物的主要化学反应为

付产品铁、铝络合沉淀物，经处理亦可转化成优质产品。

发明的工艺过程示意图，详见附图。附图说明如下：

方框为主要生产工序;

实线表示固体物料;

点划线表示液体物料;

虚线表示气体物料。

本发明与现有技术相比较，主要优点是它省掉了专门脱除铁、铝的磷矿石处理、加工过程;提高P₂O₅收得率15-20%;磷酸产品质量高;付产品铁、铝络合盐可处理转化成优质产品。

实施例如下：

索克里磷矿，经采用直接萃取法处理，得到的实际技术指标如下：