一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法及高强搅拌过滤装置与流程

本发明涉及磷精矿的生产制备领域，具体为一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法及高强度搅拌过滤装置。

背景技术：

1、磷矿资源作为不可再生资源，经过大量的开采，逐渐趋于贫化，且世界上由于各国都实行“先富矿后贫矿，先易选矿后难选矿”的开采原则，高品位磷矿明显减少。人类正面临磷短缺和磷矿质量不断下降的威胁，从而迫使人们不得不积极探索中低品位磷矿的利用途径。因此各国都已经启动了应急措施，对中低品位磷矿的综合利用问题已提上了研究日程。

2、在我国现有的磷矿石总储量中，大约94％以上为中低品位磷矿石，需经选矿富集始可更经济地利用。脉石矿物以碳酸盐为主，中国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，从而减弱了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。工业上使用磷矿，一方面，对有用组分的p2o5的含量有一定要求；另一方面，对主要有害杂质有一定限制。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，产品的吸湿性影响产品的物理性质。可见，传统的酸法处理磷矿提高品位的方式会导致生产率低，其次，如何解决溶液粘度对过滤的影响也是需要重点考虑的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供磷尾矿煅烧铵盐的生产方法及高强度搅拌过滤装置，利用铵盐对钙、镁浸出的选择性，实现钙、镁的分离，获得了纯度较高的镁产品，其次，通过高强度搅拌的方式解决溶液粘度对过滤的影响，提高了生产率。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法，包括以下步骤：

3、s1、磷尾矿煅烧；将磷尾矿置于高温箱式电阻炉中，煅烧一端时间后，密闭冷却备用；

4、s2、搅拌浸出；将煅烧的熟料加入硝酸铵溶液混合搅拌；

5、s3、高强度搅拌过滤；将步骤s2中的混合溶液通过高强度搅拌的方式解决镁溶解导致物料粘度增大的问题，并通过加压的方式提高物料过滤效果和生产率，以形成滤液和滤渣；

6、s4、对滤液和滤渣进行分类处理；

7、其中，向滤液中加入氨水和二氧化碳进行搅拌混合，然后经沉淀、过滤、洗涤和干燥制得轻质碳酸钙；

8、其中，向滤渣中加入硫酸铵溶液进行搅拌浸出，然后经倾析和过滤得到溶液、磷精矿和废渣。

9、在一些实施例中，利用滤渣倾析和过滤得到的溶液制备氧化镁，包括以下步骤：

10、s11、将溶液通入氨气进行沉淀；

11、s21、对沉淀的溶液进行过滤；

12、s31、洗涤和干燥；对过滤得到的固体物进行洗涤，洗涤后进行干燥得到氢氧化镁；

13、s41、焙烧处理；将氢氧化镁焙烧制得氧化镁。

14、在一些实施例中，将步骤s21过滤后的液体通入步骤s4的滤渣内，以进行循环利用。

15、采用上述技术方案的效果为，利用铵盐对钙、镁浸出的选择性，实现钙、镁的分离，获得了较高纯度的镁产品，同时可实现钙的利用；更为重要的是，还能成功得到了低镁的高磷精矿，从而将磷尾矿分解制得不同的产品，实现磷尾矿的充分利用，提高了生产率。

16、一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，包括搅拌桶和搅拌支架，所述搅拌桶内设置有滤网，所述搅拌支架设置在所述搅拌桶的外侧，所述搅拌支架上设置有多向搅拌机构，所述多向搅拌机构沿着所述搅拌桶的高度方向移动，所述多向搅拌机构包括若干同心设置的环形盘，若干所述环形盘的外径呈递减形式依次设置，相邻小外径的所述环形盘的外壁转动设置在相邻大外径的所述环形盘的内壁上，所述环形盘上设置有若干搅拌轴，若干所述搅拌轴绕着所述环形盘的圆心呈圆周均布，所述搅拌轴远离所述环形盘的一端偏离所述环形盘的圆心呈倾斜设置。

17、在一些实施例中，所述搅拌支架上竖直设置有气缸，所述气缸的缸体安装在所述搅拌支架上，所述气缸的伸缩轴连接有连杆，所述连杆远离气缸的一端连接有驱动箱，所述多向搅拌机构中最外侧的环形盘的外壁转动设置在所述驱动箱的底部，所述驱动箱设有驱动腔，所述环形盘的顶部固定有中空柱，所述中空柱的内径与对应的所述环形盘的内径相通，所述中空柱的外径小于对应的所述环形盘的外径，越靠近所述多向搅拌机构圆心的环形盘上的所述中空柱的高度越高，所述驱动腔内设置有用于带动所述中空柱转动的驱动机构。

18、在一些实施例中，所述驱动机构包括电机和主动轴，所述主动轴的一端与所述驱动箱转动连接，所述主动轴的另一端与所述电机的输出轴传动连接，所述中空柱上设置有第一齿轮，所述第一齿轮传动连接有第二齿轮，所述第二齿轮键连接在所述主动轴上，其中，至少有一个所述中空柱上的第一齿轮的齿数与其余所述第一齿轮的齿数不同。

19、在一些实施例中，所述驱动腔内转动设置有中间齿轮，所述多向搅拌机构的最内侧环形盘上的第一齿轮与所述中间齿轮啮合，所述中间齿轮与对应高度的所述第二齿轮啮合，其余所述环形盘上的第一齿轮直接与对应高度的所述第二齿轮啮合。

20、在一些实施例中，所述中空柱的内壁固定有弹性密封环，所述弹性密封环与相邻所述中空柱的外壁过渡适配。

21、在一些实施例中，所述搅拌桶的顶部设置有桶盖，所述多向搅拌机构和驱动箱均位于所述搅拌桶内，所述桶盖上开设有供所述连杆穿过的通孔，所述桶盖上设置有加压端口，所述搅拌支架上设置有加压泵，所述加压泵的加压口通过加压管与所述加压端口连接。

22、在一些实施例中，所述搅拌桶的侧壁分别设置有进料管和出料管，所述进料管和出料管上均设置有阀门，所述进料管和出料管分别位于所述滤网的上方和下方。

23、本发明的有益效果是：

24、1、利用铵盐对钙、镁浸出的选择性，实现钙、镁的分离，获得了较高纯度的镁产品，同时可实现钙的利用；更为重要的是，还能成功得到了低镁的高磷精矿，从而将磷尾矿分解制得不同的产品，实现磷尾矿的充分利用，提高了生产率。

25、2、通过多个环形盘的同心重叠设置，使多组搅拌轴沿着搅拌桶的径向依次布置，从而形成不同的搅拌层，扩大了搅拌范围，其次，由于至少有一个第一齿轮的齿轮与其余第一齿轮的齿数不一致，使得搅拌轴之间产生不同的搅拌速度，打破搅拌规律，使搅拌桶内的溶液能相互碰撞以加强搅拌强度，同时，中间齿轮的设置，使最内侧环形盘的旋转方向与其余环形盘的旋转方向不同，从而实现从两个相反的方向搅拌，使搅拌桶内的溶液产生激荡，大大提高搅拌强度，有效使粘度较高的溶液从滤渣上分离，解决溶液粘度大对过滤的影响，提高了过滤效率和效果，还提高了生产率。

技术特征：

1.一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法，其特征在于，利用滤渣倾析和过滤得到的溶液制备氧化镁，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法，其特征在于，将步骤s21过滤后的液体通入步骤s4的滤渣内，以进行循环利用。

4.一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，包括搅拌桶(1)和搅拌支架(2)，所述搅拌桶(1)内设置有滤网(4)，所述搅拌支架(2)设置在所述搅拌桶(1)的外侧，所述搅拌支架(2)上设置有多向搅拌机构，所述多向搅拌机构沿着所述搅拌桶(1)的高度方向移动，所述多向搅拌机构包括若干同心设置的环形盘(3)，若干所述环形盘(3)的外径呈递减形式依次设置，相邻小外径的所述环形盘(3)的外壁转动设置在相邻大外径的所述环形盘(3)的内壁上，所述环形盘(3)上设置有若干搅拌轴(5)，若干所述搅拌轴(5)绕着所述环形盘(3)的圆心呈圆周均布，所述搅拌轴(5)远离所述环形盘(3)的一端偏离所述环形盘(3)的圆心呈倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述搅拌支架(2)上竖直设置有气缸(6)，所述气缸(6)的缸体安装在所述搅拌支架(2)上，所述气缸(6)的伸缩轴连接有连杆(7)，所述连杆(7)远离气缸(6)的一端连接有驱动箱(8)，所述多向搅拌机构中最外侧的环形盘(3)的外壁转动设置在所述驱动箱(8)的底部，所述驱动箱(8)设有驱动腔(9)，所述环形盘(3)的顶部固定有中空柱(10)，所述中空柱(10)的内径与对应的所述环形盘(3)的内径相通，所述中空柱(10)的外径小于对应的所述环形盘(3)的外径，越靠近所述多向搅拌机构圆心的环形盘(3)上的所述中空柱(10)的高度越高，所述驱动腔(9)内设置有用于带动所述中空柱(10)转动的驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机(11)和主动轴(12)，所述主动轴(12)的一端与所述驱动箱(8)转动连接，所述主动轴(12)的另一端与所述电机(11)的输出轴传动连接，所述中空柱(10)上设置有第一齿轮(13)，所述第一齿轮(13)传动连接有第二齿轮(14)，所述第二齿轮(14)键连接在所述主动轴(12)上，其中，至少有一个所述中空柱(10)上的第一齿轮(13)的齿数与其余所述第一齿轮(13)的齿数不同。

7.根据权利要求6所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述驱动腔(9)内转动设置有中间齿轮(15)，所述多向搅拌机构的最内侧环形盘(3)上的第一齿轮(13)与所述中间齿轮(15)啮合，所述中间齿轮(15)与对应高度的所述第二齿轮(14)啮合，其余所述环形盘(3)上的第一齿轮(13)直接与对应高度的所述第二齿轮(14)啮合。

8.根据权利要求7所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述中空柱(10)的内壁固定有弹性密封环(16)，所述弹性密封环(16)与相邻所述中空柱(10)的外壁过渡适配。

9.根据权利要求5所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述搅拌桶(1)的顶部设置有桶盖(17)，所述多向搅拌机构和驱动箱(8)均位于所述搅拌桶(1)内，所述桶盖(17)上开设有供所述连杆(7)穿过的通孔，所述桶盖(17)上设置有加压端口(18)，所述搅拌支架(2)上设置有加压泵(19)，所述加压泵(19)的加压口通过加压管(20)与所述加压端口(18)连接。

10.根据权利要求4所述的一种磷尾矿煅烧铵盐生产用的高强度搅拌过滤装置，其特征在于，所述搅拌桶(1)的侧壁分别设置有进料管(21)和出料管(22)，所述进料管(21)和出料管(22)上均设置有阀门，所述进料管(21)和出料管(22)分别位于所述滤网(4)的上方和下方。

技术总结
本发明公开了一种磷尾矿煅烧铵盐的生产方法，包括以下步骤：S1、磷尾矿煅烧；S2、搅拌浸出；S3、高强度搅拌过滤；将步骤S2中的混合溶液通过高强度搅拌的方式解决镁溶解导致物料粘度增大的问题，并通过加压的方式提高物料过滤效果和生产率，以形成滤液和滤渣；S4、对滤液和滤渣进行分类处理；向滤液中加入氨水和二氧化碳进行搅拌混合，然后经沉淀、过滤、洗涤和干燥制得轻质碳酸钙；向滤渣中加入硫酸铵溶液进行搅拌浸出，然后经倾析和过滤得到溶液、磷精矿和废渣。利用铵盐对钙、镁浸出的选择性，实现钙、镁的分离，获得了较高纯度的镁产品，还能得到了低镁的高磷精矿，从而将磷尾矿分解制得不同的产品，实现磷尾矿的充分利用，提高了生产率。

技术研发人员：罗伟斌,何浩明
受保护的技术使用者：罗伟斌
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15