用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及磷的化合物，尤其涉及磷酸，也涉及磷石膏，还涉及稀土，进一步来说，涉及用磷酸浸取磷矿制取磷酸的方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，传统的湿法磷酸是用硫酸萃取磷矿制得的，其生产过程中产生的大量磷石膏由于品质低，不能得到很好的综合利用；如果使用含稀土磷矿，磷矿中伴生的稀土资源会大量进入磷石膏而被贫化，很难得到优质磷酸和优质磷石膏，因此磷矿中稀土资源的回收利用并非易事，因此含稀土磷矿的利用也不易。所以对于含稀土磷矿不能使用传统的工艺。
[0003]中国专利数据库中涉及含稀土磷矿利用的专利申请件有991174135号《稀土过磷酸钙及其生产方法》、ZL2006100571056号《一种稀土添加剂和含该添加剂的稀土过磷酸钙及其制备方法》、ZL2006102009881号《降低磷酸中稀土含量的方法》、ZL2007101797497号《一种以磷块岩矿为原料湿法制取磷酸及从中提取稀土的工艺方法》、ZL2009100787938号《一种采用离心萃取设备从磷酸中富集微量稀土的工艺》、2010101803875号《一种含稀土复盐的磷酸镁铵缓释肥及其制备方法》、2014107642837号《从生产磷酸后的磷矿渣中回收稀土的方法》等，上述这些专利技术并不能解决从含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的技术难题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法，既可充分利用含稀土磷矿资源又得到优质磷酸和优质磷石膏，从而解决传统湿法磷酸生产中产生大量磷石膏废弃物的难题，降低环保压力，并提高企业经济效益。
[0005]发明人提供的用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法，包括以下步骤:
(1)将含稀土磷矿与再生磷酸通过计量后一同进入一段浸取槽，使再生磷酸与含稀土磷矿发生一段浸取反应；
(2)一段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段浸取槽，加入再生磷酸继续进行浸取反应；
(3)二段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段压滤机，压滤出的滤液也进入磷酸二氢钙贮槽，形成含稀土的磷酸二氢钙溶液；
(4)含稀土的磷酸二氢钙溶液栗送至去硫酸根槽，加入浓硫酸与溶液中游离钙反应，得到含有磷石膏和稀土的磷酸；
(5)含有磷石膏和稀土的磷酸通过压滤机压滤，得到含稀土的优质磷酸和优质磷石膏，该磷酸即为再生磷酸；
(6)得到的再生磷酸一部分返回第(I)步、第(2)步的浸取工序用于浸取含稀土磷矿，另一部分作为磷酸成品；如此反复，即可制取优质磷酸和优质磷石膏。
[0006]上述方法第(I)步中，所述再生磷酸是用本方法制得、回用的磷酸，所述一段浸取反应的工艺条件是控制再生磷酸与磷精矿液固比8:1?15:1，反应温度30°C?80°C，反应时间2?6h。
[0007]上述方法第(2)步中，所述絮凝剂是阴离子或阳离子聚丙烯酰胺;所述二段浸取反应的工艺条件是控制固比8:1?15:1，反应温度30°(3?80°(3，反应时间2?611。
[0008]上述方法第(3)步中，所述絮凝剂是阴离子或阳离子聚丙烯酰胺。
[0009]上述方法第(4)步中，所述浓硫酸是质量分数为98%的硫酸，硫酸与磷酸二氢钙溶液的反应条件控制在温度为60 ± 10°C，反应时间2?4h，硫酸根与钙离子的摩尔比为1:1?
1.2:1ο
[0010]上述方法第(5)步中，所述优质磷酸为以P2O5计浓度23%?26%、稀土含量为0.15?0.25g/L的含稀土磷酸;所述优质磷石膏是白度大于90%，纯度大于97%的磷石膏。
[0011]发明人指出:上述含稀土磷酸可用于回收稀土资源；上述优质磷石膏经水洗后的质量指标达到磷石膏国标68八23456-2009—等品标准，适合采用干法€[、湿法€[工艺生产6.0级以上的高强度石膏粉，直接炒制得到的β建筑石膏粉经改性粉磨后可以达到国标GB/Τ9776-2008标准的建筑石膏一等品标准。
[0012]本发明的方法可以处理伴生稀土含量仅为0.06%?0.13%的中低品位磷矿，用本工艺在制取优质磷酸的同时可以获得优质磷石膏，同时为伴生稀土资源的综合回收利用创造了条件，通过控制合适的工艺条件，磷的浸出率可达到95%?99%，稀土的浸出率可达到85%?90%，有利于含稀土磷矿资源的利用。优质磷石膏便于应用，解决了传统湿法磷酸生产中产生大量磷石膏废弃物难以利用的难题，大大降低了环保压力，并提高了湿法磷酸生产的经济效益。适用于中低品位伴生稀土的磷矿。
【附图说明】
[0013]图1为本发明方法的工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0014]实施例:
将含稀土磷矿与再生磷酸通过计量后一同进入一段浸取槽，使再生磷酸与含稀土磷矿发生一段浸取反应，反应的工艺条件是控制再生磷酸与磷精矿液固比8:1?15:1，反应温度30°C?80°C，反应时间2?6h;—段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂聚丙烯酰胺，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段浸取槽，加入再生磷酸继续进行浸取反应，反应的工艺条件是控制固比8:1?15:1，反应温度30°C?80°C，反应时间2?6h; 二段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂聚丙烯酰胺，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段压滤机，压滤出的滤液也进入磷酸二氢钙贮槽，形成含稀土的磷酸二氢钙溶液;含稀土的磷酸二氢钙溶液栗送至去硫酸根槽，加入质量分数为98%的浓硫酸，硫酸与磷酸二氢钙溶液的反应条件控制在温度为60 ± 10°C，反应时间2?4h，硫酸根与钙离子的摩尔比为1:1?1.2:1，使其中硫酸根与溶液中游离钙反应，得到含有磷石膏和稀土的磷酸;最后，含有磷石膏和稀土的磷酸通过压滤机压滤，得到含稀土的优质磷酸和白度大于90%，纯度大于97%的优质磷石膏；其中优质磷酸为以P2O5计浓度23%?26%、稀土含量为0.15?0.25g/L的含稀土磷酸;得到的再生磷酸一部分返回第(I)步、第(2)步的浸取工序用于浸取含稀土磷矿，另一部分作为磷酸成品；如此反复，即可制取优质磷酸和优质磷石膏。
【主权项】
1.用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)将含稀土磷矿与再生磷酸通过计量后一同进入一段浸取槽，使再生磷酸与含稀土磷矿发生一段浸取反应； (2)—段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段浸取槽，加入再生磷酸继续进行浸取反应； (3)二段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂，使清液与渣浆分离，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用栗送至二段压滤机，压滤出的滤液也进入磷酸二氢钙贮槽，形成含稀土的磷酸二氢钙溶液； (4)含稀土的磷酸二氢钙溶液栗送至去硫酸根槽，加入浓硫酸与溶液中游离钙反应，得到含有磷石膏和稀土的磷酸； (5)含有磷石膏和稀土的磷酸通过压滤机压滤，得到含稀土的优质磷酸和优质磷石膏，该磷酸即为再生磷酸； (6)得到的再生磷酸一部分返回第(I)步、第(2)步的浸取工序用于浸取含稀土磷矿，另一部分作为磷酸成品；如此反复，即可制取优质磷酸和优质磷石膏。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于第(I)步中，所述再生磷酸是用本方法制得、回用的磷酸，所述一段浸取反应的工艺条件是控制再生磷酸与磷精矿液固比8:1?15:1，反应温度30°C?80°C，反应时间2?6h。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于第(2)步中，所述絮凝剂是阴离子或阳离子聚丙烯酰胺;所述二段浸取反应的工艺条件是控制固比8:1?15:1，反应温度30°C?80°C，反应时间2?6h。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于第(3)步中，所述絮凝剂是阴离子或阳离子聚丙烯酰胺。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于第(4)步中，所述浓硫酸是质量分数为98%的硫酸，硫酸与磷酸二氢钙溶液的反应条件控制在温度为60±10°C，反应时间2?4h，硫酸根与钙离子的摩尔比为1:1?1.2:1。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于第(5)步中，所述优质磷酸为以P2O5计浓度23%?26%、稀土含量为0.15?0.25g/L的含稀土磷酸;所述优质磷石膏是白度大于90%，纯度大于97%的磷石膏。
【专利摘要】用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法，是将含稀土磷矿与再生磷酸计量后一同进入一段浸取槽发生浸取反应,之后，在料浆中加入絮凝剂，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用泵送至二段浸取槽，加入再生磷酸继续浸取；二段浸取反应结束后，在料浆中加入絮凝剂，清液溢流至磷酸二氢钙贮槽，渣浆用泵送至二段压滤机，滤液也进入磷酸二氢钙贮槽，形成含稀土的磷酸二氢钙溶液；在该溶液中加入浓硫酸，反应后得到含有磷石膏和稀土的磷酸；最后，通过压滤得到含稀土的优质磷酸和优质磷石膏。用本方法可以同时制取优质磷酸和优质磷石膏，同时为综合回收伴生稀土资源创造条件。适用于中低品位伴生稀土的磷矿。
【IPC分类】C01F11/46, C01B25/22
【公开号】CN105523533
【申请号】CN201610044451
【发明人】韦传勇, 况顺达, 王景行, 刘代俊, 但永东, 娄伦武, 梁强立, 陈建钧, 吴睿林, 赵宗尧, 陈铭, 卓知杰
【申请人】贵州能矿织金磷化工有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月22日