低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法及其应用与流程

本发明属于磷尾矿综合利用，具体涉及低品位硅质磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法及其应用，尤其适用于云南的硅质磷矿正浮选磷尾矿的综合利用。

背景技术：

1、磷矿是我国重要的战略矿物之一。我国富矿(p2o5＞28％)日渐减少，现阶段大量开采的是中低品位磷矿，其中一部分为钙质磷矿，其p2o5含量为20-24％、mgo含量为4-8％，主要杂质含量为碳酸盐，此矿经单一的碳酸盐反浮选工艺可获得p2o5＞28％、mgo含量小于1.50％的较优质磷精矿。还有很大部分的磷矿是嵌布粒度很细、矿物成分复杂的硅钙质矿，其p2o5含量在20％以下、mgo含量2-4％，原矿在浮选前的球磨过程中，其矿浆细粒级矿物中分散性泥质、铁、铝杂质含量高，磷含量非常低，目前低品位硅钙质矿采用正-反浮选工艺获得适合生产磷酸的磷精矿，工艺如图1所示。但因正浮选磷矿p2o5收率不稳定，实际生产中正浮选工艺精矿p2o5收率为70％-80％，精矿产率约55％-65％，p2o5收率及精矿产率低。而且采用正浮选富集磷后产生了大量的磷尾矿废渣，其含分散性泥质、铁、铝杂质含量高，而低含量的磷以胶磷矿形式存在于细粒级矿物中。通常，此类低品位硅质磷矿每处理1吨磷矿原矿，可以得到约0.55-0.65吨的磷精矿，同时产生0.35-0.45吨的正浮选磷尾矿，如果每年处理100万吨磷矿原矿，产生约40万吨的正浮选磷尾矿，对环境不利的同时也造成了资源浪费。

2、由于云南磷矿属于胶质磷矿，矿物成分嵌布紧密，浮选难度大且磷矿含泥量高，对浮选影响极大，现有技术基本无法回收正浮选磷尾矿的磷，目前对于云南低品位硅质磷矿正浮选磷尾矿按一般固体废弃物ι类进行堆放。

技术实现思路

1、本发明目的是解决现有技术的不足，提供一种工艺方法简单的低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法及应用，该方法分散性泥质、铁、铝脱除效果好、易工业化生产，实现了低品位硅钙质磷矿正浮选磷尾矿的废物利用。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法，将磷尾矿离心处理后得到酸法用矿，酸法用矿中加入工业硫酸进行湿法磷酸萃取反应得到p2o5含量为12％-14wt.％的湿法磷酸。所述磷尾矿为低品位硅质磷矿正浮选的磷尾矿，其矿浆细粒级矿物含分散性泥质、铁、铝杂质含量高、p2o5含量＜20％。将正浮选磷尾矿预处理后，加入工业硫酸进行湿法磷酸生产，得到p2o5含量为12-14％(质量百分数)的湿法磷酸，主要化学反应为：

4、ca5(po4)3f+h2so4→h3po4+ caso4·2h2o↓+hf↑ (1)

5、h2so4+(mgca)(co3)2→ mgso4+ caso4·2h2o↓+ co2↑ (2)

6、进一步地，所述离心处理为采用卧螺离心机将正浮选磷尾矿中的分散性泥质、铁、铝杂质脱出。

7、进一步地，所述卧螺离心机处理磷尾矿时的转速：转鼓1860rpm/差转速22rpm。

8、本发明低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法的应用，是将低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法生产的湿法磷酸用于生产饲料级磷酸氢钙或工业级磷酸钠或工业级磷酸钠钾，主要化学反应为：

9、h3po4+ca(oh)2→ca(h2po4)2+h2o

10、ca(h2po4)2+ca(oh)2→cahpo4↓+h2o

11、h3po4+caco3+h2o→cahpo4↓+co2↑

12、进一步地，将所述湿法磷酸稀释至p2o5含量为10-15wt.％用于生产饲料级磷酸氢钙或工业级磷酸钠或工业级磷酸钠钾。

13、本发明生产的湿法磷酸p2o5浓度12-14wt.％，比常规的二水法磷酸(p2o5 22-25％)浓度低，将所述湿法磷酸p2o5含量10-15％用于生产饲料级磷酸氢钙，也可用化学净化方法生产工业级磷酸钠或磷酸钾，本发明将低品位磷矿正浮选磷尾矿生产的二水物湿法磷酸浓度正好满足要求，无需进行浓度稀释。

14、本发明的有益效果：

15、本发明将低品位硅质磷矿正浮选磷尾矿经离心处理脱除了分散性泥质、铁、铝得到酸法用矿，在酸法用矿加入工业硫酸进行湿法磷酸萃取反应生产得到p2o5含量为12-14wt.％的湿法磷酸，工艺方法简单、易工业化生产；并将生产得到的湿法磷酸p2o5含量为10-15％直接用于生产饲料级磷酸氢钙或用化学净化方法生产工业级磷酸盐(钠盐或钾盐)，本发明大量消耗低品位硅质磷矿正浮选磷尾矿，提高了硅质磷矿的综合利用率，实现了磷尾矿的废物利用，节约了磷矿资源，减轻了环境压力。

技术特征：

1.低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法，其特征在于，将磷尾矿离心处理，分离出分散性泥质、铁、铝杂质后得到酸法用矿，在酸法用矿中加入工业硫酸进行湿法磷酸萃取反应得到p2o5含量为12-14wt.％的湿法磷酸；所述磷尾矿为低品位硅质磷矿正浮选的磷尾矿，其矿浆细粒级矿物含分散性泥质、铁、铝杂质含量高、磷含量＜20％。

2.如权利要求1所述的低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法，其特征在于，所述离心处理为采用卧螺离心机将正浮选磷尾矿中的分散性泥质、铁、铝杂质脱出。

3.如权利要求1或2所述的低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法，其特征在于，所述卧螺离心机处理时的转速为转鼓1860rpm/差转速22rpm。

4.如权利要求1或2所述的低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法的应用，其特征在于，将权利要求1或2得到的湿法磷酸用于生产饲料级磷酸氢钙或工业级磷酸钠或工业级磷酸钠钾。

5.如权利要求4所述的低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法的应用，其特征在于，将所述湿法磷酸稀释至p2o5含量为10-15wt.％。

技术总结
本发明公开了低品位磷矿正浮选磷尾矿生产湿法磷酸的方法，将正浮选磷尾矿离心处理，分离部分含分散性泥质、铁、铝杂质后得到酸法用矿，在酸法用矿中加入工业硫酸进行湿法磷酸萃取反应得到P<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;含量为12‑14wt.％的湿法磷酸，所述磷尾矿为低品位硅质磷矿正浮选的磷尾矿，其矿浆细粒级矿物含分散性泥质、铁、铝杂质含量高、P<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;含量＜20％，得到的湿法磷酸用于生产饲料级磷酸氢钙或工业级磷酸钠或工业级磷酸钠钾。本发明的工艺方法简单，分散性泥质、铁、铝脱除效果好、易于工业化生产，实现低品位硅质磷矿正浮选磷尾矿的废物利用。

技术研发人员：曾润国,周永祥,王泽林
受保护的技术使用者：昆明川金诺化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13