本发明涉及一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和磷酸二铵提高渣酸回收利用率的方法，属于中低品位磷矿的资源利用相关的化工技术领域。
背景技术：
磷矿资源具有不可缺少、不能替代、不能回收、不能再生的特性，且关系到我国农业生产，属于战略资源。近年磷矿石的稀缺性逐渐显现，目前世界磷矿石总储量约500亿吨，而经济储量不足180亿吨，按目前的开采速度，全球磷矿资源的可用年限不足50年。中国更为严重，按照目前每年一亿吨以上的磷矿消耗量，即便利用经济储量，也最多只能利用40年。而磷是农作物生长不可缺少的元素之一，磷资源的保护关系到国家粮食的安全生产，关系到社会的稳定与发展。但是我国优质磷矿资源日趋紧张，磷矿资源质量逐渐下降，品种趋于复杂，价格相差悬殊，给我国磷铵生产厂家的生产和产品质量带来了较大的影响，严重制约了企业的进一步发展。随着磷矿资源的日趋紧张，磷矿质量的日趋下降，原本成熟的湿法磷酸技术面临着越来越多的困难。
利用中低品位生产磷酸一铵和磷酸二铵的方法得到磷化工行业的广泛利用，但是由于渣酸重复经过过滤洗涤系统，增加的磷损失，同时也因为大量金属杂质返回反应系统，导致反应系统对精矿中杂质含量的要求极高，制约了使用更低品位磷矿的工艺发展。因此，着手磷酸渣酸金属离子的去除和有效控制成为中低品位磷矿有效利用的研究热点。如果渣酸得到有效回收利用，不仅能提高磷的利用率和磷的附加值，同时也可以降低磷酸使用磷矿的杂质要求，为使用更低品位磷矿铺平道路，将给企业带来巨大的经济效益。
由于渣酸中存在有Fe、Al、Mg、Na、K等金属元素，杂质含量高，无法满足生产合格磷酸二铵和磷酸一铵的需要，因此本发明针对渣酸组成中存在有Fe、Al、Mg、Na、K等金属元素化学特性，采用化学-物理方法实现有效对金属离子总含量控制，使渣酸利用率达到99%以上，为中低品位磷资源高效利用，提高企业竞争力奠定了坚实基础。这方面的发明在专利或文献中均未见报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是对利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和磷酸二铵过程中的渣酸的Fe、Al、Mg、Na、K进行有效去除，控制总金属离子含量在7%以下，其中钾、钠离子含量小于0.8%，提高渣酸利用率，降低磷酸一铵和磷酸二铵生产成本。
为了解决上述渣酸中金属离子的控制和去除问题，本发明采用的技术方案如下：
1、寻找最难去除的金属离子钠、钾的沉淀剂，采用化学方法，通过中和沉淀法有效去除金属钠、钾离子，同时部分去除镁离子。
结合磷化工行业自身特点，选用湿法磷酸生产中自产的氟硅酸，进行大量实验。利用氟硅酸钠、氟硅酸钾的容度积小的特点，达到去除更多钠钾离子的目的。
实验发现，氟硅酸和渣酸质量比在1:200-1:50之间对钠钾离子去除比较显著。可以使钠和钾含量小于0.8%（质量比），对后续工段的影响较小。
2、寻找助沉剂，提高氟硅酸盐的沉降速度，满足工艺的要求。
大量实验发现，芳基磺酸，如苯磺酸和萘磺酸等，特别是萘磺酸效果最佳，加药与不加药渣酸相比，初始的沉降速度相差十多倍，加药渣酸在停止搅拌几秒钟后就可以清楚的分辨出溶液分界层，絮状物快速沉降，整个沉降过程中的澄清液呈透明状。选用芳基磺酸浓度在5-100ppm为宜，可以将平均沉降速度提高1-3倍。
3、通风冷却降低沉降槽温度，通过强制通风循环降温，实现有效结晶，进一步去除渣酸中金属离子。
实验发现，沉降槽在80-90℃度之间，各种金属离子可以达到饱和状态，直接降温需要大量冷却水。我们采用直接通冷风的方法，一方面空气流在液体中可以形成漩涡，有效分散沉淀物和液体，另一方面可以节约能源，将温度减低到30-70℃时，可以去除50%以上的铝离子和铁离子。实验表明冷空气温度一般控制１５-２５℃为宜，风速控制在0.2-2 L/min，金属离子的去除效果较好。
说明书附图
图1为不同萘磺酸的浓度与沉降速度的关系。
具体实施方式：
实施例1
取28%品位的P2O5%生产磷酸一铵所产生的渣酸1吨，搅拌条件下，70℃下加入氟硅酸10kg，充分反应后，加入苯磺酸10ppm，混合30分钟，静置15分钟，得到上层液体和下层絮凝物，过滤后将澄清的液体升温至75℃，以1L/min通入20℃空气，降温30分钟后，温度可以达到50-55℃，可见许多絮凝物产生，静止沉淀50分钟后，过滤，得澄清的渣酸995kg，金属离子总含量6.2%，其中钠和钾含量为0.7%，回收率达到99.5%。
实施例2
取30%品位的P2O5%生产磷酸二铵所产生的渣酸2吨，搅拌后，在75℃下加入氟硅酸30kg，充分反应后，加入萘磺酸20ppm，混合30分钟，静置15分钟，得到上层液体和下层絮凝物，过滤后，以1.5 L/min通入25℃空气，降温30分钟后，使温度达到50℃以下，静止分层50分钟后，过滤，得到澄清的渣酸1998吨，金属离子总含量5.1%，其中钠和钾含量为0.5%，渣酸回收利用率为99.9%。