一種氟硅酸鈉生產與磷礦脫鎂聯合處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及磷礦品質改善技術領域，尤其是一種氟硅酸鈉生產與磷礦脫鎂聯合處 理方法。
【背景技術】
[0002] 目前，我國磷礦資源正處于"多而不富、南多北少、難選難分"的現狀，并且已經被 國土資源部列為不能滿足國民生產需求的20種礦產資源之一，而且隨著磷化學工業對磷 礦資源需求的增加，富礦的不斷消耗，如何合理有效的利用中低品位磷礦，尤其是高鎂磷礦 的合理利用成為我國磷化工產業現階段所面臨的難題。
[0003] 對于的磷礦的利用一般采用的是濕法磷酸工藝，而在濕法磷酸生產過程中，由于 磷礦含有鎂、鐵、鋁、鉀及鈉等雜質，進而將這些雜質帶入濕法磷酸生產工藝過程中，進而導 致濕法磷酸工藝面臨著嚴峻的難題，其中以鎂這種雜質的影響較為突出，據統計，若磷礦中 鎂的質量分數超過1%，將對濕法磷酸及后續磷產品生產產生以下不利影響：（1)增加磷酸 粘度，降低磷酸中H+活性；（2)延長磷酸鈣結晶的成長和轉化轉化周期，降低萃取槽的生產 能力；（3)增加過濾阻力，降低過濾強度；(4)增加磷酸濃縮過程阻力；（5)對磷酸后續產品 造成影響，如在過磷酸鈣生產中降低磷礦轉化率，增加產品固化難度，產品易吸濕結塊。因 此，磷礦中MgO含量已成為濕法磷酸生產中評價磷礦質量的重要指標之一，脫鎂成為磷礦 綜合利用技術領域的中藥課題之一。
[0004] 現有技術中，對于磷礦的脫鎂采用的方法主要有粉碎與分級、擦洗脫泥工藝、浮選 法、重介質分選法、光電揀選法、生物浮選法、高溫煅燒法和化學浸提法等，但是，粉碎與分 級一般作為磷礦脫鎂工藝的初選過程；擦洗脫泥工藝磷礦中P2O5的富集作用不大，一般僅 能增加3%左右；光電揀選法可應用于嚴重缺水等地區的磷礦除雜，但是由于技術的不成 熟及分選效率不高等問題；磁選法能夠有效的從磷酸鹽中分離出碳酸鹽等雜質，加入的磁 性試劑單一且可以循環使用，但是處理過程中P2O5回收率較低，處理效率不高；重介質分選 法分選效率高、環境污染小，但是對磷礦的類型及組成有嚴格要求，一般此方法不能應用于 白云層密度較大的磷礦石，且脫鎂率不高；浮選法進行磷礦脫鎂時，基本上能夠滿足磷礦生 產應用的要求，但是對于沉積巖型磷礦石，由于磷灰石與白云石具有極相似的浮選性能，導 致浮選法對此類礦石的脫鎂應用受到限制，除此之外，浮選法占用場地較大，水資源浪費較 嚴重，一般在礦山直接應用；高溫煅燒法能夠有效的脫除磷礦中含有的鎂雜質和控制磷損 失，需要消耗大量能源，會改變磷礦中的晶體結構，磷石膏的過濾分離難度增大。
[0005] 為此，有人基于現有技術的基礎上，選取了化學浸取法為主要途徑，對磷礦脫鎂技 術領域做出進一步的探討和研宄，采用一種脫鎂劑對磷礦進行脫鎂處理，進而使得磷礦中 的鎂含量得到較大程度上的降低，進而提高磷礦的品質，降低磷礦綜合利用受到的影響；如 專利號為CN201310018141. 1的《一種超低品位磷礦石脫鎂并生產氫氧化鎂的方法》是將磷 礦粉與脫鎂劑混合，固液反應后，進行固液分離，固體為磷精礦，液體再進行中和反應后，獲 得含鎂副產物，所述的脫鎂劑是采用亞硫酸、氟硅酸、硫酸按照質量比為I:I. 3 :1. 2的方式 進行混合制備的pH為1-2的混合酸，在30-60°C攪拌反應至pH為3-6時，趁熱分離處理，固 體洗滌烘干得磷精礦；液體加入沉淀劑得到固體物質的含鎂副產物和廢液，廢液用于氟硅 酸鈉生產車間進行氟硅酸鈉的生產。
[0006] 但是，上述技術需要采用亞硫酸、硫酸以及氟硅酸進行配比，并且配比時亞硫酸的 濃度為多5%，硫酸濃度為1-20%，氟硅酸濃度為多7%，進而導致獲得的混合酸腐蝕性較 強，對磷礦中五氧化二磷損失大，對磷礦脫鎂處理的設備要求較高，處理過程中的能耗較 高，成本較大。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是提供一種氟硅酸鈉生產與磷礦脫鎂聯合處理方法，解決現有技術 中存在的上述技術問題。
[0008] 本發明的目的是通過以下技術方案得以實現的：
[0009] 一種氟硅酸鈉生產與磷礦脫鎂聯合處理方法，是將氟硅酸鈉生產工藝中排出的污 水滴加到磷礦礦漿中，并在滴加過程中，采用勻速滴加，控制反應釜中的PH值恒定維持在 0. 5-4,待反應爸中磷礦礦衆反應達到2-4h后，對反應爸中的反應料衆進行液固分離處理， 獲得濾餅和濾液，并對濾餅采用水洗滌2-3次，并烘干獲得磷精礦；洗滌液返回磷礦礦漿制 備步驟，濾液用于含鎂副產物的制備。
[0010] 具體包括以下步驟：
[0011] (1)將磷礦置于粉碎機中粉碎過篩處理，并控制粉碎后的磷礦礦粉中，有80%的 礦粉能夠通過規格為100目的篩，再將其置于反應釜中，控制液固比為I:(1-4)加入水，并 控制反應釜中的溫度在30-50°C，采用攪拌速度為150-350r/min攪拌處理lh，獲得礦漿；
[0012] (2)將氟硅酸鈉污水滴加入反應釜中，滴加速度為勻速滴加，并控制反應釜中反應 過程中的pH維持在0. 5-4,恒溫在30-50°C的環境中，采用攪拌速度為150-350r/min攪拌 反應2-4h，獲得反應料漿；并將反應料漿靜置處理，再對靜置處理完成的反應料漿進行液 固分離處理，獲得濾餅和濾液，濾餅采用清水洗滌2-3次，并烘干獲得磷精礦；洗滌液返回 步驟1)進行礦漿制備；
[0013] (3)將濾液置于沉淀槽中，并向沉淀槽中加入氫氧化鈉溶液，調整pH值在10-11， 并控制溫度為10_20°C，采用攪拌速度為100_150r/min攪拌處理10-20min后，靜置處理 30-80min，經固液分離獲得氫氧化鎂固體和廢液，氫氧化鎂固體干燥得到氫氧化鎂粉末，廢 液返回氟硅酸鈉生產車間生產氟硅酸鈉。
[0014] 所述的磷礦，其P2O5含量為31.66%，MgO含量為1.7%。
[0015] 所述的磷精礦，其P2O5含量為31. 87-32. 55%，MgO含量為0?42-0. 56%。
[0016] 所述的氟硅酸鈉污水含5% -8%的硫酸和3% -5%的氟硅酸。
[0017]所述的步驟（1)、（2)中的攪拌速度為200r/min。
[0018] 所述的靜置處理時間為9-llmin。
[0019] 所述的烘干，溫度為80-100°C，烘干處理時間為30-50min。
[0020] 所述的步驟（2)中的液固分離采用的抽濾。
[0021] 所述的步驟（2)中濾餅的洗滌是將清水加入到濾餅之中，與濾餅配制成漿液后， 再將其重復靜置步驟靜置處理后，再進行抽濾。
[0022] 上述的靜置處理，其處理時的溫度為30-50 °C。
[0023] 本發明中采用的氟硅酸鈉污水是硫酸鈉與濕法磷酸副產氟硅酸反應生成氟硅酸 鈉產生的污水，進而再后續將鎂通過氫氧化鎂沉淀之后，獲得廢液，并將廢液再返回氟硅酸 鈉制備工藝中，使得其中加入的氫氧化鈉中的鈉元素得到回收利用，并且使得廢水中存在 的少量的氟元素、硫元素得到富集而充分利用，降低了濕法磷酸處理工藝中脫鎂原料的成 本。
[0024] 與現有技術相比，本發明的技術效果體現在：
[0025] 本發明通過將硫酸鈉與濕法磷酸副產氟硅酸生產氟硅酸鈉過程中產生的廢水加 以利用，并將其返回磷礦脫鎂處理工藝中，進而利用其中的殘留的硫酸、氟硅酸將磷礦中的 鎂元素脫出，進而提高磷礦的品位，并且在處理過程中，由于生產氟硅酸鈉過程中的廢水中 的硫酸含量較低，氟硅酸含量也較低，進而使得原料加入反應釜中進行磷礦處理時，其對設 備的腐蝕性能較弱，降低了對磷礦品位提升處理的成本；并且還使得氟硅酸鈉污水中的硫 元素、氟元素不會被大量排放在環境中，也為氟硅酸鈉污水的處理提供了一條新途徑，緩解 了氟硅酸鈉廢水處理的負荷，降低了環境污染。
[0026] 本發明尤其顯著的效果在于，通過氟硅酸鈉廢水的回收利用，降低了對環境的污 染，并且通過利用氟硅酸鈉廢水中硫酸與氟硅酸的濃度較低的特征，進而使得磷礦品位改 善處理時的設備遭受的腐蝕程度較低，并通過利用氟硅酸鈉污水進行磷礦的處理，使得五 氧化二磷的損失減小，生產工藝流程短，能耗低，獲得的磷精礦中的鎂含量小于〇. 6%，提高 了憐礦的品質。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的 范圍不僅局限于所作的描述。
[0028] 本發明的反應原理為：天然磷礦石分為磷灰石和磷塊巖兩類，其主要成分均為氟 磷