CN104071818A

CN104071818A - 一种采用水浸、铵浸分离磷尾矿中钙、镁、磷元素的方法

Info

Publication number: CN104071818A
Application number: CN201410257017.5A
Authority: CN
Inventors: 周骏宏; 张缤; 游皇文; 房群莉; 徐跃鑫; 王兴艳
Original assignee: Qiannan Normal University for Nationalities
Current assignee: Qiannan Normal University for Nationalities
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明提供一种采用水浸、铵浸分离磷尾矿中钙、镁、磷元素的方法，其操作步骤包括如下：磷尾矿高温煅烧后用水循环浸取，过滤除去水不溶物的浸取液通入二氧化碳析出沉淀并分离得到碳酸钙产品，除掉钙以后的氢氧化镁混合料浆中加入氯化铵并加热，过滤分离得磷精矿，滤液加入氨水析出氢氧化镁沉淀。本发明能够利用磷矿原矿选后剩余的尾矿，具有成本低、工艺简单、产品质量好的特点，为工业废弃物磷尾矿的利用提供了一条有效利用途径。

Description

一种采用水浸、铵浸分离磷尾矿中钙、镁、磷元素的方法

本发明属于化工领域，是一种对废弃物磷尾矿中的钙、镁、磷三种元素进行有效分离并获得氢氧化镁、碳酸钙、磷矿的方法。

背景技术

磷尾矿是对磷矿原矿进行浮选后排出的一种工业废弃物，即废渣。随着磷矿的开采量增大，尾矿的数量也惊人地增加（如每70万吨原矿经过入选后，产生20～30万吨磷尾矿）。

因为磷尾矿中P2O5含量低，镁、钙等有害杂质含量较高，利用价值很低，长期得不到有效处理的磷尾矿堆积如山，给环境造成了严重的污染，又是资源的一种浪费。

同时，磷尾矿中含有丰富的镁，氧化镁含量高达18%左右，并含有一定量的五氧化二磷（含量5～9%），此外还含有钙、锰、锑、铜、铁、铝、氟等元素,是一种不可多得的富镁资源。对尾矿的综合利用，一方面可以变废为宝，可以回收镁、磷资源，另一方面可以减少三废排放，减少对环境的污染，同时避免尾矿堆积占用土地，对实现资源的二次利用及循环经济目标，具有重要的社会和经济意义。

氢氧化镁是一种具有广泛用途的化工产品，以其缓冲性大、活性大、吸附能力强、无毒无害等优点，用作环保领域工业含酸废水的中和剂、工矿企业和矿井排放物中重金属的脱除剂、排烟脱硫剂、土地酸雨处理和pH值调节剂。并且氢氧化镁由于热分解温度高，具有更好的抑烟、废水中和、脱硫等作用，逐步取代氢氧化铝和氧化锑等无机阻燃材料应用在耐火材料、陶瓷、高性能耐腐蚀涂料。

氢氧化镁的制备，可以采用卤水、海水、白云石、菱镁矿等作为镁源，通过高温煅烧，并使用碱性物质进行化学沉淀，如氨沉淀、石灰沉淀、烧碱沉淀等制得产品，一般需消耗大量热能并依靠充足的镁源。

对磷尾矿的利用，有采用煅烧、消化、碳化、热解等手段处理磷尾矿制成氧化镁『CN102674407A』；有采用高温煅烧磷尾矿，再加硅铁和萤石配料，最后还原得到金属镁『CN102534254A』；或磷尾矿在高温下煅烧、消化、碳化过滤，滤液加入氢氟酸，即得氟化镁和碳酸钙产品产品『CN102923739A』。以上皆属于需要高温高热的条件，能耗较大，成本高，并且往往仅能利用磷尾矿中的部分元素，不能实现磷尾矿中钙、镁、磷的综合利用，有必要开辟磷尾矿的新的综合利用途径。

发明内容

本发明要解决磷尾矿的综合利用，特别是有效利用磷尾矿中的磷、镁、钙资源，生产高附加值的镁产品、钙产品，并获得磷精矿，该方法成本低、充分利用废弃资源及副产物、工艺简单的特点。

为了实现上述目地，本发明采取的技术方案为：一种采用水浸、铵浸分离磷尾矿中钙、镁、磷元素的方法，包括以下步骤：

（1）煅烧：磷尾矿在850～1100℃温度下煅烧，煅烧后磷尾矿中钙和镁分解为氧化钙和氧化镁，在此温度下磷灰石不分解。（2）水浸：煅烧后的磷尾矿，用水循环浸取，过滤除去水不溶物。（3）碳化：除掉水不溶物后的浸取液通入二氧化碳（尾矿煅烧阶段所产生），析出碳酸钙沉淀，分离得到碳酸钙产品，滤液返回水浸阶段循环使用。（4）铵浸：除掉钙以后的氢氧化镁和磷矿混合料浆，加入氯化铵，加热煮沸蒸出氨气，至氢氧化镁完全溶解，过滤分离出剩余的不溶物即得磷精矿。蒸出的氨气循环使用。（5）制氢氧化镁：分离出磷精矿后的滤液，加入铵浸阶段收集的氨水，析出氢氧化镁沉淀，过滤沉淀得到氢氧化镁，可以进一步烘干。滤液即为氯化铵，转入铵浸阶段循环使用。

Claims

1.一种采用水浸、铵浸分离磷尾矿中钙、镁、磷元素的方法。

2.权利要求1的磷尾矿中钙、磷、镁元素分离方法，其特征在于使用水使氢氧化钙不断溶出而达到分离磷尾矿中钙的目的。

3.权利要求2中的钙分离方法，其特征在于溶解有氢氧化钙并过滤的滤液再通入二氧化碳析出碳酸钙。

4.权利要求2中的钙分离方法，其特征在于溶解有氢氧化钙并过滤的滤液再通入二氧化碳析出碳酸钙后的水返回***循环使用。

5.权利要求2中的钙分离方法，其特征在于所使用的二氧化碳来自于磷尾矿煅烧释放的气体。

6.权利要求1的磷尾矿中钙、磷、镁元素分离方法，其特征在于氨是循环使用的。

7.权利要求1的磷尾矿中钙和镁元素分离方法，其特征在于所述的磷尾矿为磷矿在选矿过程中获得高品位五氧化二磷精矿后排放的低品位五氧化二磷的尾矿，该磷尾矿在干燥状态下含有P₂O₅为2%～10%，MgO为15%～22%，CaO为28%～42%。