一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于無機化工技術領域，尤其涉及一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫 酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝。
【背景技術】
[0002] 我國磷礦儲量位居世界第二，但與世界有關國家相比，在礦石質量、可選性和磷礦 石開采等方面都有較大差距，可供加工利用的磷礦石的基礎儲量相對較低，只有40. 54億 噸，低品位礦多，其中P2O5質量分數大于30%的富礦僅為11. 08億噸，中國磷礦P2O5平均質 量分數為17%左右，絕大部分磷礦必需經過富集后才能滿足磷酸和高濃度磷肥生產要求， 按照目前開采磷礦石速度，如果全部用質量分數為30%的富礦僅能維持10年左右，經濟儲 量僅能維持40年左右，未來將被迫開采成本更高的中低品位的磷礦。
[0003] 上述的中低品位磷礦是指P2O5含量低于30 %的磷礦，需要經過選礦得到磷 精礦粉。選礦的目的是脫除磷礦中的脈石礦物。磷礦中碳酸鹽脈石主要是白云石 (CaCO 3 · MgCO3)、方解石（CaCO3)和氟磷灰石（Ca5F (PO4) 3)，在磷礦選礦中一般采用反 浮選，該工藝目前比較成熟，可以使排出的尾礦P2O 5S 10%，MgO彡15%。如專利號為 CN201410525643.8的發明專利：一種鹽酸分解磷礦部分脫鈣生產高濃度氯基復合肥的方 法，其工藝過程包括：A)磷礦酸解；B)酸解液脫氟、部分脫鈣；C)氨化；D)濃縮；E)加鉀造 粒得到高濃度氯基復合肥。其得到產品產品為磷石膏、高濃度氯基復合肥和尾礦（礦渣）。 我國甕安、福泉等地建成大規模的浮選廠，但是其處理排出的尾礦堆存需占用土地，處理起 來非常困難。目前用硝酸銨預處理中低品位磷礦制磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的方法 還未見報道。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨 鎂、硝酸銨鈣的工藝。
[0005] 本發明通過以下技術方案得以實現。
[0006] 本發明提供的一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 包括以下步驟：
[0007] (1)將中低品位磷礦在900~IKKTC的溫度下煅燒，得到煅燒渣和二氧化碳；
[0008] (2)煅燒渣用60~100°C的水進行消化；
[0009] (3)浸取，加入硝酸銨溶液并攪拌，生成氨氣，過濾得到浸出液A和浸出渣；
[0010] (4)對浸出液A進行濃縮造粒，得到硝酸銨鈣；
[0011] (5)將浸出渣放入硫酸銨溶液中并攪拌，過濾得到浸出液B和磷精礦；
[0012] (6)對浸出液B進行濃縮造粒得到硫酸銨鎂。
[0013] 進一步的，所述步驟（3)的反應溫度為20~25°C，反應時間為30~90min。
[0014] 進一步的，所述步驟（5)的反應溫度為80~85°C，反應時間為30~90min。
[0015] 進一步的，所述的步驟（3)的硝酸銨的濃度為10~50%。
[0016] 進一步的，所述的步驟（5)的硫酸銨的濃度為10~50%。
[0017] 進一步的，所述的步驟（5)得到的磷精礦經過水洗后干燥，水洗液回用到步驟（5) 中。
[0018] 本發明的有益效果在于：
[0019] 1、本發明以中低品位磷礦為主要原料制備磷精礦，破除原有的采用兩次反浮選制 取磷精礦的工藝，在900~IKKTC的溫度下煅燒，使得磷礦中雜質白云石和方解石分解，含 有五氧化二磷的化合物不分解，通過水洗、硝酸銨浸取、硫酸銨浸取得到磷精礦，且能有效 地對中低品位磷礦中的磷、鈣和鎂進行回收利用，具有良好的經濟效益，同時，該方法不產 生尾礦，有效解決了尾礦大量堆積而帶來的大量土地被占用以及環境污染等問題。
[0020] 2、本發明對中低品位磷礦的煅燒渣先經過水洗，將氧化鈣、氧化鎂與水反應生成 氫氧化鈣和氫氧化鎂，有效地避免了硝酸銨與氫氧化鎂反應，使得鈣與鎂得到有效的分離， 減少了步驟（4)生產的硝酸銨鈣中的鎂含量，提高了硝酸銨鈣的純度。
[0021] 3、本發明對中低品位磷礦的煅燒渣先經過硝酸銨溶液浸取，然后在經過硫酸銨溶 液浸取得到磷精礦，能夠有效地將煅燒渣中氧化鈣、氧化鎂中鈣、鎂元素分離，提高磷精礦 中五氧化二磷的含量。
[0022] 4、本發明對中低品位磷礦的煅燒渣先經過水洗，將氧化鈣、氧化鎂與水反應生成 氫氧化鈣和氫氧化鎂，在硝酸銨與氫氧化鈣反應后，使得氫氧化鎂保存在步驟（3)得到浸 出渣A中，再經過硫酸銨溶液浸取，使得氫氧化鎂與硫酸銨溶液反應，將鎂元素從浸出渣A 中分離，然后通過濃縮得到硫酸銨鎂，此工藝最大限度地減少了鎂元素流向其他工藝步驟 中，不僅減少了其他產品的鎂含量，同時該設計工藝也能保證硫酸銨鎂的純度。
[0023] 5、本發明工藝中，得到的磷精礦經過水洗，進一步地減少了磷精礦的雜質。
[0024] 6、本發明在生產過程中，沒有廢液和廢渣的產生，減少了向外排放污水以及固體 廢棄物，具有顯著的環保意義。
[0025] 本發明得到的磷精礦、硝酸銨鈣、硫酸銨鎂產品中，通過對本實施例得到的磷精礦 進行檢測，其P 2O5含量在35 %以上，鎂含量低于0. 5% ;硝酸銨鈣中的氮含量在13 %以上， 鈣含量在15%以上；硫酸銨鎂中的氮含量在6%以上，鎂含量在5%以上。
【附圖說明】
[0026] 圖1本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。實施例 僅僅是對該發明的舉例說明，不是對本發明的限定，實施例中未作具體說明的步驟均是已 有技術，在此不做詳細描述。
[0028] 本實施例采用的中低品位磷礦以甕福磷礦作為試驗對象，各具體含量如下：
[0029] 表1甕福中低品位磷礦組成
[0030]
【主權項】
1. 一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝，包括以下步驟： (1) 將中低品位磷礦在900~IKKTC的溫度下煅燒，得到煅燒渣和二氧化碳； (2) 煅燒渣用60~100°C的水進行消化； (3) 浸取，加入硝酸銨溶液并攪拌，生成氨氣，過濾得到浸出液A和浸出渣； (4) 對浸出液A進行濃縮造粒，得到硝酸銨鈣； (5) 將浸出渣放入硫酸銨溶液中并攪拌，過濾得到浸出液B和磷精礦； (6) 對浸出液B進行濃縮造粒得到硫酸銨鎂。
2. 如權利要求1所述的由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 其特征在于：所述步驟（3)的反應溫度為20~25°C，反應時間為30~90min。
3. 如權利要求1所述的由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 其特征在于：所述步驟（5)的反應溫度為80~85°C，反應時間為30~90min。
4. 如權利要求1所述的由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 其特征在于：所述的步驟（3)的硝酸銨的濃度為10~50%。
5. 如權利要求1所述的由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 其特征在于：所述的步驟（5)的硫酸銨的濃度為10~50%。
6. 如權利要求1所述的由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝， 其特征在于：所述的步驟（5)得到的磷精礦經過水洗后干燥，水洗液回用到步驟（5)中。
【專利摘要】本發明提供了一種由中低品位磷礦制備磷精礦副產硫酸銨鎂、硝酸銨鈣的工藝，屬于無機化工技術領域，包括煅燒、消化、硝酸銨浸取后過濾，浸出液濃縮造粒，浸出渣加入硫酸銨浸取后過濾，濾出渣干燥制成磷精礦，濾出液濃縮制成硫酸銨鎂；上述工藝中，能最大限度地使磷元素保留在制成的磷精礦中，同時副產硫酸銨鎂和硝酸銨鈣，使中低品位磷礦中的鈣、鎂、磷元素得到充分利用。
【IPC分類】C01F11-42, C01B25-455, C01F5-40
【公開號】CN104803367
【申請號】CN201510224161
【發明人】張欽, 顧春光, 盧玉蓮, 韓瑜, 張瀾曦, 張仁秀
【申請人】貴州省化工研究院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月6日