一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法。
【背景技术】
[0002]李志国在磷矿堆场多目标优化配矿模型中以磷矿浮选场堆场配矿过程为研究对象，选取入选原矿品质指标及低品质矿石利用量为主要目标，增加资源量约束及决策变量非负约束，构建了堆场多目标优化配矿模型.同时应用Matlab优化工具箱中多目标规划解算函数，对算例及实际配矿模型求解验证，并与现场混配结果进行比较，配矿效果明显.研究结果表明:磷矿多目标优化配矿模型实现了磷矿堆场配矿工艺及过程的简单、直观、较完整描述，Matlab优化工具箱多目标规划相关函数，对求解磷矿堆场多目标优化配矿模型是简便、有效的。
[0003]在基于遗传算法的多目标优化配矿中，为综合衡量配矿效果，基于多目标优化理论，以磨浮入选原矿组分指标、入选原矿品质稳定及最大限度利用原矿为目标，构建磷矿堆场多目标优化配矿模型，并采用改进的多目标遗传算法求解该模型。经约束多目标优化算例测试结果表明:改进的多目标遗传算法可以找到多目标优化问题分布广泛、均匀的Pareto最优解集。并针对磷矿浮选堆场开展多目标优化配矿，现场测试结果显示，矿石混配后P20 ;含量23.052%,MgO含量4.195%，混配原矿30654t，比常规优化方案资源利用率提高0.31%。研究结果表明，该多目标优化配矿技术可实现稳定矿石品质的同时最大限度地利用原矿。
[0004]刘长淼在青海低品位磷灰石型磷矿浮选试验研究表述了对青海某低品位磷灰石型磷矿进行了浮选试验研究。原矿经粗磨后，可抛除约20%的粗粒黑云母和透辉石。抛尾后试样经再磨后，采用氧化石蜡皂和2#药作为捕收剂，在无碱条件下，开路试验获得的磷精矿P205品位为35.41%、P205作业回收率为87.24%。闭路流程试验获得了磷精矿P20532.01%、P205作业回收率达97%的良好结果。采用可溶性淀粉可有效抑制磷精矿中的含镁矿物，从而获取合格的磷精矿。
[0005]综上所述，以上都未对磷矿配矿、浮选、湿法磷酸提纯、磷酸一铵生产等系列工艺进行系统性报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，具体包括如下步骤:
1)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；
2)将含P2O532%的磷矿经高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0007]反浮选过程中的捕收剂包括捕收剂皂片及起泡剂以质量比为20:1-3的混合物，其中捕收剂皂片为酮酸、油酸或亚油酸；起泡剂为多羟基链烷与氧化丙烯的组合物。
[0008]上述的多羟基链烷还可以替换为多羟基环烷，氧化丙烯还可以替换为氧化丙烯与环氧乙烷的组合物。
[0009]所述的反浮选过程中的捕收剂还可以为如下重量份的原料组成:脂肪酸磺烷基酯或脂肪酸磺烷基酰胺50-70份、乙酰氧羟肟酸10-15份、二氧化钛1-10份、氧化亚铜1_10份、聚合氯化铝或丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子聚合物10-15份、松油10-15份。进一步优选为脂肪酸磺烷基酰胺58份、乙酰氧羟肟酸14份、二氧化钛7.5份、氧化亚铜5.5份、丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子聚合物12.5份、松油14份。
[0010]所述的高温真空过滤是在70-80°C，-0.05—0.08MPa下进行的。
[0011]采用本发明的技术方案磷酸一铵的回收率达99.5%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。该方法工艺步骤简单，条件温和，适合大工业化生产及应用。
【附图说明】
[0012]图1为选矿流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，包括如下步骤:
1)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物在反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；
2)将含P2O532%的磷矿在70-80°C，-0.05—0.08MPa下的高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0014]上述步骤中反浮选过程中的捕收剂包括捕收剂皂片及起泡剂以质量比为20:1的混合物，其中捕收剂皂片为酮酸；起泡剂为丙三醇与氧化丙烯以质量比20:1的混合物。
[0015]本发明磷酸一铵的回收率达99.5%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。
[0016]实施例2
一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，包括如下步骤:
3)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物在反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；
4)将含P2O532%的磷矿在70-80°C，-0.05—0.08MPa下的高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0017]上述步骤中反浮选过程中的捕收剂包括捕收剂皂片及起泡剂以质量比为10:1的混合物，其中捕收剂皂片为亚油酸；起泡剂为三羟基环戊烷、氧化丙烯、环氧乙烷以质量比I:1:0.6的混合物。
[0018]本发明磷酸一铵的回收率达99.8%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。
[0019]实施例3
一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，包括如下步骤:
5)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物在反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿； 6)将含P2O532%的磷矿在70-80°C，-0.05—0.08MPa下的高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0020]上述步骤中反浮选过程中的捕收剂为脂肪酸磺烷基酰胺58份、乙酰氧羟肟酸14份、二氧化钛7.5份、氧化亚铜5.5份、丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子聚合物12.5份、松油14份的混合物。
[0021]本发明磷酸一铵的回收率达99.8%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。
[0022]实施例4
一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，包括如下步骤:
7)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物在反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；
8)将含P2O532%的磷矿在70-80°C，-0.05—0.08MPa下的高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0023]上述步骤中反浮选过程中的捕收剂为脂肪酸磺烷基酯64份、乙酰氧羟肟酸10.5份、二氧化钛4.4份、氧化亚铜4.5份、聚合氯化铝改性的壳聚糖高分子聚合物11.5份、松油11.5份的混合物。
[0024]本发明磷酸一铵的回收率达99.5%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。
[0025]实施例5
一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，包括如下步骤:
9)利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物在反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；
10)将含P2O532%的磷矿在70-80°C，-0.05—0.08MPa下的高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
[0026]上述步骤中反浮选过程中的捕收剂为脂肪酸磺烷基酰胺62份、乙酰氧羟肟酸15份、二氧化钛2.5份、氧化亚铜7.5份、聚合氯化铝改性的壳聚糖高分子聚合物10.5份、松油13.5份的混合物。
[0027]案磷酸一铵的回收率达99.5%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。
【主权项】
1.一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，包括如下步骤: 利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿； 将含P2O5 32%的磷矿经高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。
2.根据权利要求1所述的利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，反浮选过程中的捕收剂包括捕收剂皂片及起泡剂以质量比为20:1-3的混合物，其中捕收剂皂片为酮酸、油酸或亚油酸；起泡剂为多羟基链烷与氧化丙烯的组合物。
3.根据权利要求2所述的利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，所述的多羟基链烷还可以替换为多羟基环烷，氧化丙烯还可以替换为氧化丙烯与环氧乙烷的组合物。
4.根据权利要求1所述的利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，反浮选过程中的捕收剂还可以为如下重量份的原料组成:脂肪酸磺烷基酯或脂肪酸磺烷基酰胺50-70份、乙酰氧羟肟酸10-15份、二氧化钛1-10份、氧化亚铜1_10份、聚合氯化铝或丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子聚合物10-15份、松油10-15份。
5.根据权利要求1所述的利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，反浮选过程中的捕收剂还可以为如下重量份的原料组成:脂肪酸磺烷基酰胺58份、乙酰氧羟肟酸14份、二氧化钛7.5份、氧化亚铜5.5份、丙烯酰胺改性的壳聚糖高分子聚合物12.5份、松油14份。
6.根据权利要求1所述的利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，其特征在于，高温真空过滤是在70-80°C，-0.05—0.08MPa下进行的。
【专利摘要】一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵的方法，具体是利用中低品位高镁磷矿与低品位磷矿以质量比为4:1混合后，得到P2O5的质量分数为25-28%的磷矿混合物，将该磷矿混合物反浮选后得到含P2O5 32%的磷矿；将含P2O5 32%的磷矿经高温真空过滤后析出磷酸，磷酸经沉降、过滤后进入管式反应器与氨反应得到磷酸一铵。反浮选过程中的捕收剂包括捕收剂皂片及起泡剂以质量比为20:1-3的混合物，其中捕收剂皂片为酮酸、油酸或亚油酸；起泡剂为多羟基链烷与氧化丙烯的组合物。采用本发明的技术方案磷酸一铵的回收率达99.5%，回收的磷酸一铵的纯度为食品级。该方法工艺步骤简单，条件温和，适合大工业化生产及应用。
【IPC分类】C01B25-28, B03D1-00
【公开号】CN104649241
【申请号】CN201510032738
【发明人】宋万元, 黄安莲, 邹爽, 方娅兰, 魏旺玲, 蔡忠, 张战利, 王新娟, 何欣
【申请人】湖北宜化肥业有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月23日