本发明属于化工技术领域，涉及一种盐酸和磷尾矿制取硫酸钙晶须和氢氧化镁的方法，具体为一种利用盐酸和磷尾矿混合液，加入硫酸和氢氧化钙（氧化钙）反应生产硫酸钙晶须和氢氧化镁的方法。
背景技术：
我国磷矿储备资源相对丰富，但多为中低品位，且多属于难选矿。作为农业大国，磷矿资源被大量运用于农业化肥生产中，磷资源由富矿开采转向中低品位的贫矿开采，以致产生了大量磷尾矿。磷尾矿的堆积不仅导致了资源浪费，而且产生了严重的环境污染，同时造成安全隐患。磷尾矿中钙、镁元素所占比例依然较大，对其回收利用并变废为宝一直是行业内研究的热点。
氢氧化镁产品主要为浆状、膏状和粉状，根据其功能，可分为纳米级、纤维状、阻燃型和环保型氢氧化镁，广泛运用于水处理、烟气脱硫、无机阻燃剂等重要无机化工品。硫酸钙晶须具有横截面均匀、外形完整、纤维状内部结构的无机非金属材料，性能优良，广泛运用于造纸、塑料、橡胶、涂料、医药、建材、摩擦材料等行业，前景广阔。盐酸为复合肥副产物，具有品质低，产能过剩，严重制约复合肥的产能。盐酸用来分解磷尾矿既可以将磷尾矿利用起来，又化解了盐酸的过剩产能。
技术实现要素：
本发明的目的是针对以上问题，提供一种盐酸和磷尾矿制取硫酸钙晶须和氢氧化镁的方法，能够采用价格低廉的原材料生产出较高品质硫酸钙晶须和氢氧化镁。
本发明所采用的技术方案是：一种盐酸和磷尾矿制取硫酸钙晶须和氢氧化镁的方法包括如下过程：
（1）将磷尾矿和盐酸，加入浸取槽，在浸取槽内充分混合反应，控制反应温度及反应时间生成第一料浆;
（2）将步骤1）所得反应第一料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ;
（3）将步骤2）所得的母液ⅰ按比例加入硫酸反应结晶生成第二料浆，控制硫酸钙的结晶的条件，使结晶反应生成硫酸钙晶须;
（4）将步骤3）所得第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii，对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须；
（5）将步骤4）中的母液ii进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回步骤1）的浸取槽；
（6）向步骤5）中回收盐酸剩下的母液ii中按比例加入氢氧化钙（或氧化钙），控制合适的ph值，反应温度和反应时间，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆；
（7）将步骤6）所得第三料浆经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到步骤1）的浸取槽。
一种盐酸和磷尾矿制取硫酸钙晶须和氢氧化镁的方法包括如下过程：
（1）将磷尾矿和盐酸、母液ii、母液iii、洗水，加入浸取槽，在浸取槽内充分混合反应，控制反应温度及反应时间生成第一料浆;
（2）将步骤1）所得反应第一料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ;
（3）将步骤2）所得的母液ⅰ按比例加入硫酸反应结晶生成第二料浆，控制硫酸钙的结晶的条件，使结晶反应生成硫酸钙晶须;
（4）将步骤3）所得第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii，对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须的洗涤水收集后再洗涤步骤2）中的酸不溶物，最后洗水收集后进入步骤1）的浸取槽，所述母液ii一部分输入第五步骤中，另一部分回流至浸取槽中；
（5）将步骤4）中的母液ii进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回步骤1）的浸取槽；
（6）向步骤5）中回收盐酸剩下的母液ii中按比例加入氢氧化钙（或氧化钙），控制合适的ph值，反应温度和反应时间，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆；
（7）将步骤6）所得第三料浆经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到步骤1）的浸取槽。
优选的，步骤（1）中浸取槽内hcl的物质的量为所投磷尾矿含cao和mgo的物质的量的2.0~2.5倍。
优选的，步骤（1）中所用磷尾矿为磷矿复选过程得到的，cao含量为20~40%，mgo含量为10~20%。
优选的：步骤（1）中的反应温度为常温，反应时间≥30分钟。
优选的，步骤（3）中硫酸用量为母液i中ca2+含量的1.0倍。
优选的，步骤（3）中反应温度为常温，反应时间为≥30分钟。
优选的，步骤（4）中母液ii进入到步骤（5）的量，为母液ii总量的1/10~1/5。
优选的，步骤（6）中氢氧化钙（氧化钙）的用量为保证结晶ii的ph值为7~11，反应温度为常温，反应时间≥60分钟。
优选的，酸不溶物在超生波的作用下进行洗涤。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的目的就是提供一种以盐酸、磷尾矿为原料，将大量堆积的磷尾矿和复合肥副产的盐酸综合利用，成功解决了盐酸、磷尾矿无法处理的问题，变废为宝，减轻了环保压力。
2、本发明工艺隶属于全封闭循环工艺体系，无任何三废产生，符合绿色化工理念。
3、本发明生产工艺简单，操作方便，生产成本低，经济效益好。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施案例及附图来进一步说明本发明，但实施案例不会构成对本发明的限制。
实施1：
将磷尾矿和母液ii、母液iii、盐酸、洗水加入浸取槽，控制浸取槽内hcl的量为所投磷尾矿中cao和mgo的2.0倍，在浸取槽内充分混合反应，反应温度40℃，反应时间30分钟。所得反应第一料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ。根据母液ⅰ中ca2+总量加入硫酸，所加硫酸的物质的量=母液i中ca2+的物质的量，控制反应温度40℃，反应时间30分钟，生成硫酸钙晶须。含有硫酸钙晶须的第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii。对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须的洗涤水收集后再洗涤步骤2）中的酸不溶物，最后洗水收集后进入步骤1）的浸取槽。所得的母液ⅱ的4/5返回浸取槽，1/5进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回浸取槽。回收盐酸剩下的母液，加入氢氧化钙（或氧化钙），控制ph值9~10，反应温度30℃，反应时间60分钟，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆。第三料浆经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到浸取槽。
得到的二水硫酸钙晶须纯度为98.4%，氢氧化镁纯度为97.6%。
实施2：
将磷尾矿和母液ii、母液iii、盐酸、洗水加入浸取槽，控制浸取槽内hcl的量为所投磷尾矿中cao和mgo的2.5倍，在浸取槽内充分混合反应，反应温度50℃，反应时间60分钟。所得第一反应料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ。根据母液ⅰ中ca2+总量加入硫酸，所加硫酸的物质的量=母液i中ca2+的物质的量，控制反应温度30℃，反应时间60分钟，生成硫酸钙晶须。含有硫酸钙晶须的第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii。对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须的洗涤水收集后再洗涤步骤2）中的酸不溶物，最后洗水收集后进入步骤1）的浸取槽。所得的母液ⅱ的4/5返回浸取槽，1/5进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回浸取槽。回收盐酸剩下的母液ii，加入氢氧化钙（或氧化钙），控制ph值10~11，反应温度40℃，反应时间60分钟，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆。经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到浸取槽。
得到的二水硫酸钙晶须纯度为98.2%，氢氧化镁纯度为97.9%。
实施3：
将磷尾矿和母液ii、母液iii、盐酸、洗水加入浸取槽，控制浸取槽内hcl的量为所投磷尾矿中cao和mgo的2.2倍，在浸取槽内充分混合反应，反应温度30℃，反应时间60分钟。所得反应第一料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ。根据母液ⅰ中ca2+总量加入硫酸，所加硫酸的物质的量=母液i中ca2+的物质的量，控制反应温度50℃，反应时间45分钟，生成硫酸钙晶须。含有硫酸钙晶须的第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii。对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须的洗涤水收集后再洗涤步骤2）中的酸不溶物，最后洗水收集后进入步骤1）的浸取槽。所得的母液ⅱ的9/10返回浸取槽，1/10进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回浸取槽。回收盐酸剩下的母液，加入氢氧化钙（或氧化钙），控制ph值9.5~10.5，反应温度30℃，反应时间90分钟，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆，第三料浆经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到浸取槽。
得到的二水硫酸钙晶须纯度为98.5%，氢氧化镁纯度为98.1%。
实施4：
将磷尾矿和母液ii、母液iii、盐酸、洗水加入浸取槽，控制浸取槽内hcl的量为所投磷尾矿中cao和mgo的2.2倍，在浸取槽内充分混合反应，反应温度30℃，反应时间60分钟。所得反应第一料浆进行固液分离i，分离出酸不溶物与母液ⅰ。根据母液ⅰ中ca2+总量加入硫酸，所加硫酸的物质的量=母液i中ca2+的物质的量，控制反应温度50℃，反应时间45分钟，生成硫酸钙晶须。含有硫酸钙晶须的第二料浆经过固液分离ii，分离得到硫酸钙晶须与母液ii。对硫酸钙晶须用水洗涤，得到高纯度的硫酸钙晶须，硫酸钙晶须的洗涤水收集后再洗涤步骤2）中的酸不溶物，优选的，酸不溶物在超生波的作用下进行洗涤（在超生波的作用下，使酸不溶物的可溶物质进入洗涤液），最后洗水收集后进入步骤1）的浸取槽。所得的母液ⅱ的9/10返回浸取槽，1/10进行闪蒸，回收部分游离的盐酸，回收的稀盐酸返回浸取槽。回收盐酸剩下的母液，加入氢氧化钙（或氧化钙），控制ph值9.5~10.5，反应温度30℃，反应时间90分钟，得到含有氢氧化镁沉淀的第三料浆，第三料浆经过固液分离iii，分离得到氢氧化镁与母液iii，母液iii返回到浸取槽。
得到的二水硫酸钙晶须纯度为98.6%，氢氧化镁纯度为98.8%。