一种磷石膏渣场回水用于高镁磷矿降镁提磷的方法与流程

文档序号:12390388阅读:545来源:国知局

本发明公开一种磷石膏渣场回水用于高镁磷矿降镁提磷的方法,属磷化工与磷矿选矿领域。



背景技术:

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时所产生的固体废渣。磷石膏外观为黄白色、浅灰白色或黑灰色细粉状固体,主要成分为CaSO4·2H2O,其质量分数通常在85%以上,与天然石膏相似;pH约为1.5~4.5,呈酸性,含水率很高,所含的游离水能达到20~25%;粘性较强,其堆积密度达1000Kg/m3,与水相当。此外还含有多种其他杂质。

长期以来,工业副产石膏特别是磷石膏利用一直是业内共性问题。据不完全统计,2014年我国产生工业副产石膏量约1.86亿吨,其中磷石膏约8000万吨。到2014年底,我国工业副产石膏累积堆存量已超过3.7亿吨,其中磷石膏在2亿吨以上。

目前绝大部分磷石膏露天堆置,不仅侵占了大片土地,且可溶性五氧化二磷和氟等随雨水浸出,产生酸性废水,引起土壤、水系、大气的严重污染,给人类的生存环境造成了危害。其中磷石膏中有害杂质元素富集于渣场回水收集池中。目前部分回水用于磷石膏三洗用水,大部分回水未利用,回水收集池存在渗透的危险。

现有高镁磷矿选矿存在的问题为:(1)将产生大量的磷尾矿;(2) 高镁磷矿生产磷精矿生产成本高,回收率低。



技术实现要素:

本发明解决上述问题现有技术问题,提出一种石膏渣场回水用于高镁磷矿降镁提磷的方法。

本发明采用的技术方案是:一种磷石膏渣场回水用于高镁磷矿降镁提磷的方法,其特征在于采用高镁胶磷矿为原料,放入用磷石膏渣场的回水进行浸出处理,处理后先抽滤浸出获得的滤液,该滤液的浓密上清液为镁化合物溶液,循环使用多次后,浓密后精矿用于萃取湿法磷酸之用,而剩余滤液用于浮选厂回水使用。

所述每生产1吨磷精矿需使用磷石膏渣场回水200~600kg。

所述磷石膏渣场回水中,氟(F)≤0.1%;SO42-≤1.0%。

所述高镁磷矿中MgO质量分数低于5%,P2O5质量分数大于26%。

所述高镁磷矿加磷石膏渣场回水后浸出温度为30~40℃,时间为5~60min。

本发明工作机理:我国磷矿资源大多集中在西南及中南地区,主要属于沉积岩及沉积变质岩,其中尤其以沉积岩为最多,俗称胶磷矿,这类胶磷矿中含有大量的镁、铝、铁等杂质,需经选矿、富集才能更经济地利用。我们研究发现:脉石矿物以碳酸盐为主,磷矿石主要为沉积型,磷矿石中碳酸盐(主要是白云石、其次为方解石)均不同程度地与磷矿物共生,导致胶磷矿和碳酸盐矿物之间出现共同的阳离子,从而减弱矿物之间表面性质的差异,且嵌布粒度极细,造成选别困难。在多种杂质中,镁是主要的杂质元素之一,镁的含量通常以MgO计算。在酸法处理磷矿的过程中,镁是主要的有害杂质,对其含量有严格的限制。因为在酸法加工过程中,MgO有以下不利影响:第一,镁的易溶性使液相氢离子活性降低,从而降低磷矿分解率;第二,镁的溶解导致物料的粘度增大,影响产品过滤和生产率;第三,镁含量高导致产品的吸湿性高,影响产品的物理性质,因此必须通过选矿将大部分的镁除去。

本发明利用磷石膏渣场收集的回水中硫酸根与高镁胶磷矿矿石中的氧化镁进行反应(浸取处理),该浸(出提)取处理过程让胶磷矿原料中镁含量下降,同时让部份硫酸镁形成硫酸氢镁,减少或者降低镁含量有利于提高磷矿的分解率,同时还会大大降低副产物氢氧化镁产品中氧化钙的质量分数。

本发明采用磷石膏渣场回水用于高镁磷矿的降镁提磷,让胶磷矿中磷的回收率大于99%;具有工艺简单,适用性强,实现磷石膏渣场回水资源化再利用以及磷矿化学脱镁的技术突破,无论从资源还是环保角度都具有重大意义。

具体实施方式

本发明磷石膏渣场回水用于高镁磷矿降镁提磷,它是以高镁胶磷矿用磷石膏渣场回水浸取,浓密上清液为镁化合物溶液,用于浮选厂回水使用,浓密后精矿用于萃取湿法磷酸用。

所述每生产1吨磷精矿需渣场回水200~600kg。

所述磷石膏渣场回水中F≦≤0.1%,SO42-≦≤1.0%。

所述高镁磷矿中MgO质量分数低于5%,P2O5质量分数大于26%。

所述高镁磷矿加磷石膏渣场回水后浸出温度为30~40℃,时间为5~60min。

实施例1

取10吨高镁磷矿(P2O526.25%;MgO3.56%),用磷石膏渣场(F0.07%,SO42-0.87%)回水浸取,浸出温度为32℃,时间为15min,浓密后上清液为镁化合物溶液,循环用于浮选厂回水使用,浓密后精矿达到下游磷化工产品原矿的生产要求,用于萃取湿法磷酸用,其磷精矿回收率为99.1%。

实施例2

取10吨高镁磷矿(P2O526.34%;MgO2.79%),用磷石膏渣场(F0.08%,SO42-0.91%)回水浸出,浸出温度为34℃,时间为21min,浓密后上清液为镁化合物溶液,可循环使用。浓密后精矿达到下游磷化工产品原矿的生产要求,用于萃取湿法磷酸用,磷精矿回收率为99.3%。

本发明是以高镁胶磷矿用磷石膏渣场回水浸取,抽滤得到滤液为镁化合物溶液,可循环使用多次,浓密机浓缩精矿,而剩余滤液用于浮选厂回水使用。

实施例3

取10吨高镁磷矿(P2O526.67%;MgO4.11%),用磷石膏渣场(F0.05%,SO42-0.96%)回水浸出,浸出温度为38℃,时间为30min,浓密后上清液为镁化合物溶液继续循环使用。磷精矿达到下游磷化工产品原矿的生产要求,磷精矿回收率为99.6%。

本发明采用磷石膏渣场回水用于高镁磷矿的降镁提磷,一方面避免磷石膏渣场回水污染地下水,减轻环境压力;另一方面可以显著降低工艺成本。

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