一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法
【专利摘要】本发明公开了一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法，这是一种“矿石浮选-反渗透-化学沉淀-膜蒸馏”组合工艺，从磷矿石中分离回收氯离子的方法，具体过程：将天然含有钙、氯元素以及磷酸根基团的磷矿石，经选矿水浮选后进入到水中，将浮选后的含氯水溶液用一定条件的反渗透技术浓缩，反渗透渗透液为去离子水，在浓缩液中只需加入适量的磷酸并进行膜蒸馏，膜蒸汽渗透侧经冷凝得到超纯水，膜原料液侧得到含有氯磷酸钙的结晶，结晶后分离出的母液返回与选矿水混合再进行沉淀处理，由于水偏酸性，也可参与选矿;该方法具有工艺简单、成本较低、而且可有效去除矿石中的氯离子，同时得到氯磷酸钙产品以及高纯水，无废渣排放。
【专利说明】一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明属于磷化工综合利用的的工艺【技术领域】，具体涉及一种从含氯磷矿石中分 离回收氯离子的方法。
【背景技术】
[0003] 磷酸是重要的无机酸，主要用于制备磷肥和磷酸盐。湿法工艺是目前世界磷矿企 业制备磷酸的主要方法。该工艺是首先将含磷矿石磨碎浮选，然而，某些区域由于特殊的地 质条件，矿石中氯含量高(最高可达l〇〇〇mg/L，平均值在400-800mg/L之间波动，比产品要 求精矿中氯含量不高于l〇〇mg/L高很多)，如果不经过处理，氯离子会随着选矿水进入最终 的精矿中，高浓度的氯含量不仅影响精矿的品位，而且严重腐蚀设备。由于矿石中绝大多数 氯化物是水溶性的，而选矿步骤必不可少，因此去除矿石中氯离子就变成选矿水中去除氯 离子。
[0004] 去除氯离子的方法有沉淀法、离子交换法、反渗透法、吸附法、萃取法、电化学法。 电化学法等。由于工业水处理量大，因此离子交换法、吸附法、萃取法、电化学法等技术不使 用。反渗透技术只能浓缩氯离子浓度，不能将氯离子从水中分离出去。目前工业上比较可 行的去除氯离子技术是"过量石灰-铝盐"沉淀技术(樊响，超高石灰铝法去除循环冷却水 中氯离子的试验研究，冶金设备，2010特刊（1 ):36-38)，该方法基于过量石灰和铝盐在水体 系为弱碱的条件下与氯离子生成氯铝酸钙沉淀而将氯离子从水中去除。氯铝酸钙目前用途 不大，这势必导致去除氯离子的同时产生大量废渣，另外，石灰的加入使体系呈强碱性，而 选矿水为酸性。由于氯是重要的工业原料，如果以沉淀的方法得到物质可作为工业原料，则 分离氯离子的同时又得到了有用的产品。
[0005] 氯磷酸钙，又名氯化磷酸二氢钙，氯化磷酸一钙（分子式：CaClH2P0 4H20)，它 是一种新型复合肥料，并可作为动物饲料，工业上具有较好的应用前景。工业上制备氯 磷酸钙的方法是盐酸中的氢、氯、磷矿石中的磷酸根以及钙离子(矿石中的钙离子含量高于 氯离子）发生反应、然后蒸发浓缩制得(姚鼎文，王昌惠，盐酸法生产饲料新工艺研究，无机 盐工业，1988,1 :6?8)。杨立新分别将氯化钙与浓磷酸反应、磷酸一氢钙与浓盐酸反应， 然后蒸发浓缩的方法得到氯磷酸钙(杨立新，周礼，张友明，氯磷酸钙的制备条件和性质表 征，湘潭大学自然科学学报，2011，12 (4) :62-67)，具体反应方程式如下：
【权利要求】
1. 一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法，其特征是开发出一种"矿石浮选-反 渗透-化学沉淀-膜蒸馏"组合工艺，从磷矿石中分离回收氯离子的方法，具体过程如下： 将天然含有钙、氯元素以及磷酸根基团的磷矿石，经选矿水浮选后进入到水中，将浮选 后的含氯水溶液用一定条件的反渗透技术浓缩，反渗透渗透液为去离子水，在浓缩液中只 需加入适量的磷酸并进行膜蒸馏，膜蒸汽渗透侧经冷凝得到超纯水，膜原料液侧得到含有 氯磷酸钙的结晶，结晶后分离出的母液返回与选矿水混合再进行沉淀处理，由于水偏酸性， 也可参与选矿。
2. 根据要求1所述的一种从含氯磷矿石中分离回收氯离子的方法，其特征是采用一 定条件的反渗透技术，其中工艺条件是采用是卷式芳香聚酰胺反渗透膜，操作压力为2 MPa -3MPa，浓淡比为1/3 ;加入的磷酸为质量百分数为60%工业磷酸，磷酸的添加量根据矿石中 氯离子含量而定，磷酸与氯离子质量比=2 :1…3 :1 ;所述的疏水膜为聚丙烯中空纤维膜或 聚四氟乙烯平板膜，外皮层孔径为0. 2微米-0. 5微米，操作真空度0. 08 MPa。
【文档编号】C01B25/455GK104150458SQ201410365059
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】黄进, 崔振宇, 解田, 李建新, 杨丽萍, 史连军, 隋岩峰, 杨尚松 申请人:瓮福（集团）有限责任公司