专利名称：低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种磷矿的选矿工艺，特别是一种低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法。
背景技术：
目前，我国磷矿石资源随着国民经济的发展，资源越来越少，特别是高品位磷矿石，而大量的低品位磷矿石16 18%，由于受到技术的限制，其经济价值较低，弃之不用。一方面由于磷资源的紧缺，国家限制出口，造成国内磷复肥、磷酸盐、黄磷产能严重过剩，磷化工企业经济效益低下；另一方面我国大量的低品位磷矿石闲置浪费。
发明内容
为了克服现有低品位磷矿的资源化不能高效利用的不足，本发明提供一种低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法，其特征在于，包括以下步骤
A.将含量16 18%的低品位磷矿石粉碎球磨磨细至40目磷矿粉，加水混合为矿浆， 矿浆的液固比控制在3 :1，温度控制在30 50°C时，加入浓度18% 30%的盐酸，每100克磷矿粉加入50 70克氯化氢，反应时间20 50分钟；
B.加入复合脱氟剂，控制每100克磷矿粉加入8 10克复合脱氟剂，静止保温 40°C 50°C，脱氟并静止保温澄清4 6小时；
C.上层清夜加入CaO浓度10%的石灰乳，每100克上层清夜加70克石灰乳，控制反应的PH值3 3. 5或PH值5 6. 5，反应I I. 5小时得到磷酸二氢钙或磷酸一氢钙， 将料浆离心过滤，经热风干燥后得到合格的磷酸二氢钙或磷酸一氢钙；
D.经步骤C的反应料浆的过滤液继续加入CaO浓度10%的石灰乳，控制加入石灰乳的量为加入的Ca离子与过滤液中镁离子的摩尔比为I :1，得到氢氧化镁沉淀，沉淀产物经过滤、干燥得到产品氢氧化镁；
E.经过步骤D除镁后的过滤液，加入浓度98%硫酸，硫酸加入量为控制过滤液中Ca 和SO4的摩尔比达到I :1，反应I小时，得到高纯度99%硫酸钙，高纯硫酸钙经过过滤、干燥、 煅烧得到CaS04*0. 5H20含量98%高纯石膏粉产品；
F.除钙后的母液即为再生盐直接泵送回步骤A酸循环使用，返回步骤A反应利用。步骤A的低品位磷矿石按重量百分比为P2O5含量为16% 24%的中低品位磷矿， 二氧化硅含量为15% 25%，镁含量为3% 6%。步骤B中加入复合脱氟剂的组分按重量百分比为CaO :70%，Na2S :10%，NaCl :20%。步骤E的浓硫酸浓度93% 98%，反应温度控制在50°C 80°C，时间为I 2小时。步骤E石膏烘干的尾气返回尾气洗涤系统，用于回收盐酸。
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本发明的有益效果是，实现了磷矿石资源中伴生元素的综合利用，除了得到主产品磷酸钙盐外，还得到高硅渣、氢氧化镁、高纯石膏粉三种产品；实现低品位磷矿石的高效利用，提升资源价值，解决我国磷资源紧缺的问题，为磷化工企业的可持续发展提供强大的支撑，大力提高磷化工企业的经济效益，使有限矿产资源实现极大的经济价值和社会效益。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进一步说明。实施例一
称取100克磷矿，磷矿组成为
名称P2O5CaOMgOSiO2F e203Al2O3FSUM原矿16.09237. 7725. 79324. 771I. 25O. 8851.61288. 675
按本发明的工艺步骤实施
A.将含量16 18%的低品位磷矿石粉碎球磨磨细至40目磷矿粉，加水混合为矿浆， 矿浆的液固比控制在3 :1，温度控制在30 50°C时，加入浓度18% 30%的盐酸，每100克磷矿粉加入50 70克氯化氢，反应时间20 50分钟；
B.加入复合脱氟剂，控制每100克磷矿粉加入8 10克复合脱氟剂，静止保温40°C 500C，脱氟并静止保温澄清4 6小时；
C.上层清夜加入CaO浓度10%的石灰乳，每100克上层清夜加70克石灰乳，控制反应的PH值3 3. 5或PH值5 6. 5，反应I I. 5小时得到磷酸二氢钙或磷酸一氢钙，将料浆离心过滤，经热风干燥后得到合格的磷酸二氢钙或磷酸一氢钙；
D.经步骤C的反应料浆的过滤液继续加入CaO浓度10%的石灰乳，控制加入石灰乳的量为加入的Ca离子与过滤液中镁离子的摩尔比为I :1，得到氢氧化镁沉淀，沉淀产物经过滤、干燥得到产品氢氧化镁；
E.经过步骤D除镁后的过滤液，加入浓度98%硫酸，硫酸加入量为控制过滤液中Ca和 SO4的摩尔比达到I :1，反应I小时，得到高纯度99%硫酸钙，高纯硫酸钙经过过滤、干燥、煅烧得到CaSO4 · O. 5H20含量98%高纯石膏粉产品；
F.除钙后的的母液即为再生盐直接泵送回步骤A酸循环使用，返回步骤A反应利用。步骤A的低品位磷矿石按重量百分比为P2O5含量为16% 24%的中低品位磷矿， 二氧化硅含量为15% 25%，镁含量为3% 6%。步骤B中加入复合脱氟剂的组分按重量百分比为CaO :70%, Na2S :10%，NaCl :20%。步骤E的浓硫酸浓度93% 98%，反应温度控制在50°C 80°C，时间为I 2小时。步骤E石膏烘干的尾气返回尾气洗涤系统，用于回收盐酸。 加入300克盐酸(浓度21. 33%)，按照本发明的工艺步骤
反应时间(h)脱氟剂(g)澄清时间(h)一次过滤沉淀量(g)洗涤水(g)加石灰乳量(g)磷酸二氢钙反应时间(h)碟酸二氢钙量(g)O. 53. 024436. 4124 (其中8g外排)5. 76(浓度 10%，折纯 CaO)I. 534. 88
洗潘水用量(g)石灰加入量(g)反应时间(h)氢氧化镁(g)洗潘水用量(g)硫酸加入量(g)反应时间(h)石膏产生量(g)31. 689. 928I12. 7811. 6283. 92 (98%)I158. 82
得到硅渣、磷酸二氢钙产品、高纯石膏粉、氢氧化镁产品指标为
I、硅渣
权利要求
1.一种低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法，其特征在于，包括以下步骤A.将含量16 18%的低品位磷矿石粉碎球磨磨细至40目磷矿粉，加水混合为矿浆， 矿浆的液固比控制在3 :1，温度控制在30 50°C时，加入浓度18% 30%的盐酸，每100克磷矿粉加入50 70克氯化氢，反应时间20 50分钟；B.加入复合脱氟剂，控制每100克磷矿粉加入8 10克复合脱氟剂，静止保温40°C 500C，脱氟并静止保温澄清4 6小时；C.上层清夜加入CaO浓度10%的石灰乳，每100克上层清夜加70克石灰乳，控制反应的PH值3 3. 5或PH值5 6. 5，反应I I. 5小时得到磷酸二氢钙或磷酸一氢钙，将料浆离心过滤，经热风干燥后得到合格的磷酸二氢钙或磷酸一氢钙；D.经步骤C的反应料浆的过滤液继续加入CaO浓度10%的石灰乳，控制加入石灰乳的量为加入的Ca离子与过滤液中镁离子的摩尔比为I :1，得到氢氧化镁沉淀，沉淀产物经过滤、干燥得到产品氢氧化镁；E.经过步骤D除镁后的过滤液，加入浓度98%硫酸，硫酸加入量为控制过滤液中Ca和 SO4的摩尔比达到I :1，反应I小时，得到高纯度99%硫酸钙，高纯硫酸钙经过过滤、干燥、煅烧得到CaS04*0. 5H20含量98%高纯石膏粉产品；F.除钙后的母液即为再生盐直接泵送回步骤A酸循环使用，返回步骤A反应利用。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的步骤A的低品位磷矿石按重量百分比为P2O5含量为16% 24%的中低品位磷矿，二氧化硅含量为15% 25%，镁含量为3% 6%。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的步骤B中加入复合脱氟剂的组分按重量百分比为 CaO 70%, Na2S :10%，NaCl :20%。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的步骤E的浓硫酸浓度93% 98%， 反应温度控制在50°C 80°C，时间为I 2小时。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的步骤E石膏烘干的尾气返回尾气洗涤系统，用于回收盐酸。
全文摘要
本发明提供一种低品位磷矿选矿工艺及副产高纯石膏粉的方法，采用盐酸循环利用处理磷矿生产磷酸二氢钙、磷酸一氢钙联产高纯石膏粉。本方法实现了磷矿石资源中伴生元素的综合利用，除了得到主产品磷酸钙盐外，还得到高硅渣、氢氧化镁、高纯石膏粉三种产品；实现低品位磷矿石的高效利用，提升资源价值，解决我国磷资源紧缺的问题，为磷化工企业的可持续发展提供强大的支撑，大力提高磷化工企业的经济效益，使有限矿产资源实现极大的经济价值和社会效益。
文档编号C01B25/32GK102583290SQ20121003653
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月18日 优先权日2012年2月18日
发明者张黔生, 胡厚美 申请人:张黔生