一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及憐无机化工领域，具体设及一种憐钟伴生矿的多元素综合利用工艺。
【背景技术】
[0002] 憐肥、钟肥作为农作物的营养元素肥料，在农作物的生命代谢过程中有极其重要 的作用。但在我国，憐肥、钟肥及其复合肥料的产量与用量不足，施用化肥的氮憐钟比例严 重失调，其主要原因是我国憐矿与钟矿资源综合利用率低导致我国化肥生产中憐肥或含憐 钟高的复合肥料比例太低。
[0003] 钟的提取主要来源于可溶性钟盐矿床，但我国严重缺乏。据统计，2012年世界水溶 性钟盐储量折合Κ2〇为95. 52亿吨，中国2. 1亿吨，约占世界总储量2. 2 %，主要分布在青海 察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖，不便于开发利用。而我国非水溶性含钟矿床储量丰富，储量 超过200亿吨，多分布在中部及东部农业发达地区。因此，从非水溶性含钟矿床中经济有效 地提取可溶性钟已成为当务之急。
[0004] 近年来，湖北宜昌地区发现储量高达8亿吨的憐钟伴生矿。该憐钟伴生矿具有天 然的憐钟共生的优良特性，若能合理地利用其生产国内短缺的憐钟复合肥，可W缓解我国 憐钟肥供需矛盾。因此，合理开发运一憐钟伴生矿资源，对于提升我国憐钟伴生矿资源综合 利用率W及减少钟资源对外依存度有着重大意义。 阳0化]宜昌憐钟伴生矿主要由胶憐矿、钟长石、白云石、石英、黄铁矿和云母等组成，该矿 石矿物种类较多，粒度微细，彼此间镶嵌不规则，胶憐矿晶化程度低且包含多种包裹体，运 些因素决定了该矿属于难选难冶矿。特别是钟长石具有稳定的四面体结构，一般的酸、碱都 难W将其分解，宜昌憐钟伴生矿综合利用的主要技术难点在于从憐钟伴生矿中高效、环保、 经济地提取可溶性钟。
[0006] 目前国内外有关利用憐钟伴生矿提钟的研究报道还比较少，但钟长石提钟已有一 些公开的报道。钟长石提取钟的方法主要包括高溫挥发法、高溫烧结法、水热法、微生物分 解法及氣分解法等。高溫挥发法是将钟长石、石灰石、白云石、蛋石和焦炭等按比例配料高 溫反应，挥发出来的Κ2〇和炉内的C〇2生成Κ2CO3,但该方法能耗高、钟回收率低。高溫烧结 法是将钟长石、添加剂混合后烙融赔烧，此方法也是能耗高，而且烧结后难W处理。水热法 是将将钟长石、添加剂、碱在水热条件下进行反应，与高溫烧结法相比，该法能耗有所降低， 但存在钟浸出率低（<85% )，反应得到的残渣（如侣娃酸巧）量大且难W大规模利用等问 题。微生物分解法是用微生物细菌等代谢物与钟长石发生生化反应，该方法流程简单且无 Ξ废排放问题，但存在钟回收率低，菌种选育困难，驯化难度大等缺点。
[0007] 憐钟伴生矿中，一般含P2〇s6-12wt%，Κ2〇5-9wt%，若要作为憐矿或钟矿使用，需 要进行浮选富集。浮选法目前存在成本高、产生大量尾矿无法利用及有些浮选药剂进入到 生产流程中而影响正常生产等问题。除P2〇5、而〇外，憐钟伴生矿还包括Si〇2、Al2〇3、化0、 化2化、MgO等，如对除憐、钟W外的元素不加W利用而丢弃，则是对资源的极大浪费。目前憐 钟伴生矿利用大多局限于Κ2〇、Ρ2化的提取，因此，进一步探索可综合利用憐钟伴生矿多种元 素的工艺，具有重要的实际应用意义。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种憐钟伴生矿的多元素综合利 用工艺，采用酸性体系进行浸出处理，具有能耗低、元素浸出率高、资源综合利用率高等优 点，可获得多种高附加值产品，且工艺简单，易于推广应用。
[0009] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0010] 一种憐钟伴生矿的多元素综合利用工艺，包括W下步骤：
[0011] 1)配料：将憐钟伴生矿进行破碎、研磨，然后与含氣化合物和盐酸进行混合，得混 合料液；
[0012] 2)酸浸：将所得混合料液在70-120°C下进行浸出反应，反应2-1化后进行固液分 离，得二氧化娃滤渣和滤液I;
[001引扣除巧：将步骤。所得滤液I按n(Ca2+) :n(S042) = 1的比例添加硫酸溶液，在 20-80°C和200-1000转/分的揽拌条件下进行除巧反应，反应0. 5-化后进行固液分离，得 硫酸巧滤渣和滤液II;
[0014] 4)盐酸蒸馈：将步骤如所得滤液II按nOr) :n(Cl) = 0). 1-1) : 1的比例添加浓 硫酸进行蒸馈，蒸馈所得盐酸回收使用；
[0015] 5)中和：向经步骤4)蒸馈所得溶液中添加氨水溶液，并在20-100°C和200-1000 转/分的揽拌条件下进行中和反应，通过调节溶液的抑值分步沉淀出溶液中的铁、侣和儀 元素，并依次进行固液分离，依次得沉铁滤渣、沉侣滤渣、沉儀滤渣和滤液III;
[0016] 6)复合肥制备：向步骤5)所得滤液III中加入补憐剂进行补憐，然后在 100-120°C溫度条件下进行蒸发浓缩至滤液III中固含量大于500g/l，制备得低氯高浓度 NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥。
[0017] 上述方案中，所述氣化合物为氣化锭、氨氣酸、氣化巧、氣化儀、氣娃酸、氣娃酸盐 中的一种或几种。
[0018] 上述方案中，步骤1)中所用盐酸浓度为10-37wt%。
[0019] 上述方案中，所述步骤1)中憐钟伴生矿与盐酸的固液比为1: (2-6)g/mL;含氣化 合物与憐钟伴生矿的质量比为（1-20): 100。
[0020] 根据上述方案，对步骤2)中所得二氧化娃滤渣进行进一步处理，可得沉淀白炭 黑、娃微粉、纳米级二氧化娃等含娃产品。
[0021] 上述方案中，所述步骤3)中硫酸溶液的浓度为40-98%。
[0022] 根据上述方案，步骤3)所得硫酸巧滤渣可用于制备石膏粉、石膏板、硫酸巧晶须 等广品。
[0023] 上述方案中，所述步骤4)中浓硫酸的质量浓度为85-98%。
[0024] 上述方案中，步骤4)中所述蒸馈过程中液体的蒸馈量为60-90% (体积）。
[00巧]上述方案中，步骤5)中通过添加氨水溶液调节溶液的抑值进行分步沉淀，具体包 括W下步骤：曰）缓慢调节pH至3. 5,得白色沉淀，过滤分离，得沉铁滤渣和沉铁滤液，其中沉 铁滤渣为憐酸铁及氨氧化铁的混合物；b)向沉铁滤液中继续加入氨水溶液调节溶液抑至 6,产生白色沉淀，过滤分离，得沉侣滤渣和沉侣滤液，其中沉侣滤渣为憐酸侣及氨氧化侣的 混合物；C)向沉侣滤液中继续加入氨水溶液调节抑至9. 5,产生白色沉淀，过滤分离，得沉 儀滤渣和滤液III，其中沉儀滤渣为憐酸儀及氨氧化儀。
[00%] 上述方案中，所述沉铁滤渣可用于制备氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁颜料等产品； 沉侣滤渣可用于制备氨氧化侣、活性氧化侣、Ξ聚憐酸侣等产品；沉儀滤渣可用于制备氨氧 化儀阻燃剂、活性氧化儀、高纯儀砂、氧化儀晶须等产品。
[0027] 上述方案中，所述补憐剂为憐酸、憐酸锭、憐酸二氨锭、憐酸氨二锭中的一种或几 种，其添加量按所得低氯高浓度NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥中N+P2〇g+K2〇 > 40% (质量）的比例控制。
[0028]W上述内容为基础，在不脱离本发明基本技术思想的前提下，根据本领域的普通 技术知识