專利名稱：一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種從廢棄物高鎂磷尾礦中回收磷的方法。
背景技術(shù)：
磷礦是一種重要的礦物資源，主要用于生產(chǎn)磷酸和磷肥及磷酸鹽產(chǎn)品。由于我國(guó)的磷礦大多數(shù)為中低品位磷礦，一般需要通過化學(xué)浮選選礦并富集成商品磷精礦。高鎂磷尾礦是磷礦石通過浮選富集得到磷精礦后的副產(chǎn)品，其礦物物相主要為白云石和氟磷灰石，其P2O5含量為4% 8. 5%，MgO含量為15% 21%，屬于高鎂低品位磷礦。對(duì)于年產(chǎn)300 萬噸磷精礦的選礦廠來說，每年產(chǎn)生約100萬噸的高鎂磷尾礦，含有約5 7萬噸的P2O5, 相當(dāng)于約20萬噸的磷精礦的含磷量。長(zhǎng)期以來，因?yàn)樵撐驳V含磷較低，通常被企業(yè)當(dāng)作廢棄物采用堆存方式進(jìn)行處理，該尾礦中的磷資源被白白浪費(fèi)，沒有實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。 回收高鎂磷尾礦中的磷資源，對(duì)提高資源的綜合利用率具有重要意義。在中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫中涉及磷礦尾礦利用的申請(qǐng)件有例如200610018780. 8號(hào)《利用磷礦選礦后的含磷尾礦制取磷酸并副產(chǎn)建筑用磚的方法》、200810058958. O號(hào)《利用磷礦浮選副產(chǎn)尾礦直接制備磷鎂肥料的方法》、200810124040. I號(hào)《一種磷礦尾礦砂的綜合處理方法》、200910218353. 8號(hào)《一種利用磷礦浮選尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法》等等。這些方法雖各具特色，然而這些方法均沒有高回收率的以磷精礦形式從磷尾礦中回收磷資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種從工業(yè)廢棄物高鎂磷尾礦中回收磷的方法，該工藝具有工藝流程短、反應(yīng)易操作、磷回收率高的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法， 包括以下步驟組成
(1)將高鎂磷尾礦在900 1200°C下煅燒，燒成煅白；
(2)將所述煅白與水按質(zhì)量比I:4 40混合，在溫度20 90°C下攪拌10 100 分鐘，得到消化液；
(3)在所述消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量在質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% 15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的氣體在20 35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至
6.5 8. O時(shí)停止反應(yīng)；
(4)停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部沉淀物兩部分，經(jīng)沉降分離或旋液分離后得到該底部沉淀物，該沉淀物即為含水磷礦，該含水磷礦經(jīng)干燥后得到磷礦粉產(chǎn)品。上述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其中所述的高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物，含有P2O5為 2% 10%，MgO 為 15% 21%，CaO 為 28% 42%。上述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其中所述的含有二氧化碳的氣體為體積分?jǐn)?shù) 20% 100%的二氧化碳?xì)怏w，可以是高鎂磷尾礦煅燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w。
上述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其中所述的磷礦粉產(chǎn)品以干基計(jì)P2O5含量為 25% 35%。上述一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到50% 90%。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
I、本發(fā)明變廢為寶，回收利用了尾礦中的磷資源，實(shí)現(xiàn)了磷資源的利用最大化，適用于磷礦石開采與選礦企業(yè)。2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用化學(xué)和物理方法以高品位磷礦的形式從高鎂磷尾礦中回收磷資源，得到的磷礦產(chǎn)品可以用于生產(chǎn)磷酸和磷肥，用途廣泛。3、本發(fā)明從高鎂磷尾礦中回收磷資源，回收率較高，回收的磷礦產(chǎn)品品位較高，經(jīng)分離回收磷礦后的碳化液含有大量鈣鎂資源可以用于制備鈣、鎂相關(guān)產(chǎn)品和用于煙氣脫硫等，本發(fā)明技術(shù)可推廣應(yīng)用高鎂磷尾礦的大量處理。4、本發(fā)明技術(shù)基本無三廢產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)資源的利用最大化，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和重要的的環(huán)保意義。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施過程如下
一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，它包括以下步驟
1)煅燒將化學(xué)成分為P2052% 10%、MgO15% 21%、Ca028% 42%的高鎂磷尾礦在 900 1200°C下煅燒成煅白；
2)消化將所述煅白與水按重量比I:4 40混合，在溫度20 90°C下攪拌10 100 分鐘，得到消化液；
3)碳化在所述消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量在質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% 15%，再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為20% 100%的二氧化碳?xì)怏w，在20 35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的PH值降至6. 5 8. O時(shí)停止反應(yīng)，通入的氣體可以使用高鎂磷尾礦煅燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
4)分離停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部沉淀物兩部分，經(jīng)沉降分離或旋液分離后得到該底部沉淀物，該沉淀物即為含水磷礦，該含水磷礦經(jīng)干燥后得到磷礦粉產(chǎn)品，得到的磷礦粉產(chǎn)品以干基計(jì)P2O5含量為25% 35%，磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到50% 90%。為了便于理解本發(fā)明，下面實(shí)施例子闡述本發(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例I
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2057. 03%、Mg016. 87%、Ca037. 47%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在980°C下煅燒，得到煅白61. 4g，煅白與700g水在80°C下攪拌 40分鐘,得到消化液。向消化液中補(bǔ)充800g水,再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為35%的二氧化碳?xì)怏w，在20°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 7時(shí)停止反應(yīng)。停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部砂狀沉淀物兩部分，經(jīng)旋液分離后得到該底部砂狀沉淀物，烘干水分后得到磷礦粉產(chǎn)品24. lg，P205含量為26. 2%,磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于
4高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到90%。實(shí)施例2
高鎂磷尾礦化學(xué)成分P2055. 99%、Mg018. 26%、Ca036. 81%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在950°C下煅燒，得到煅白59. 8g，煅白與500g水在80°C下攪拌 30分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充600g水，再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為30%的二氧化碳?xì)怏w，在25°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 9時(shí)停止反應(yīng)。停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部砂狀沉淀物兩部分，經(jīng)旋液分離后得到該底部砂狀沉淀物，烘干水分后得到磷礦粉產(chǎn)品13. 8g，P205含量為32. 5%，磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到75%。實(shí)施例3
高鎂磷尾礦化學(xué)成分Ρ2056· 36%,Mg018. 58%, Ca037. 02%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在960°C下煅燒，得到煅白60. 5g，煅白與430g水在85°C下攪拌 30分鐘,得到消化液。向消化液中補(bǔ)充900g水,再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為27%的二氧化碳?xì)怏w，在30°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6. 8時(shí)停止反應(yīng)。停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部砂狀沉淀物兩部分，經(jīng)旋液分離后得到該底部砂狀沉淀物，烘干水分后得到磷礦粉產(chǎn)品12. 8g,P2O5含量為34. 7%,磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到65%。實(shí)施例4
高鎂磷尾礦化學(xué)成分Ρ2059· 83%,Mg015. 04%、Ca041. 77%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在1200°C下煅燒，得到煅白65. 3g，煅白與262g水在90°C下攪拌100分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充IlOg水，再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為20%的二氧化碳?xì)怏w，在35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至約8. O時(shí)停止反應(yīng)。停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部砂狀沉淀物兩部分，經(jīng)旋液分離后得到該底部砂狀沉淀物，烘干水分后得到磷礦粉產(chǎn)品19. 4g,P2O5含量為25. 4%,磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到50%。實(shí)施例5
高鎂磷尾礦化學(xué)成分Ρ2052· 16%、Mg020. 93%、Ca028. 17%
稱取尾鎂磷尾礦IOOg在900°C下煅燒，得到煅白56. 4g，煅白與2256g水在20°C下攪拌10分鐘，得到消化液。向消化液中補(bǔ)充508g水，再向消化液中通入體積分?jǐn)?shù)為99%的二氧化碳?xì)怏w，在22°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至約6. 5時(shí)停止反應(yīng)。停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部砂狀沉淀物兩部分，經(jīng)旋液分離后得到該底部砂狀沉淀物，烘干水分后得到磷礦粉產(chǎn)品5. 3g，P2O5含量為28. 7%，磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到70%。
權(quán)利要求
1.一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其特征在于它由以下步驟組成(1)將高鎂磷尾礦在900 1200°C下煅燒，燒成煅白；(2)將所述煅白與水按質(zhì)量比I:4 40混合，在溫度20 90°C下攪拌10 100 分鐘，得到消化液；(3)在所述消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量在質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% 15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的氣體在20 35°C下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6.5 8. O時(shí)停止反應(yīng)；(4)停止反應(yīng)后，碳化液中形成懸浮液和底部沉淀物兩部分，經(jīng)沉降分離或旋液分離后得到該底部沉淀物，該沉淀物即為含水磷礦，該含水磷礦經(jīng)干燥后得到磷礦粉產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其特征在于所述的高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物，含有 P2O5 為 2% 10%，MgO 為 15% 21%，CaO 為 28% 42%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其特征在于所述的含有二氧化碳的氣體為20% 100%二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的氣體，可以是高鎂磷尾礦煅燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其特征在于所述的磷礦粉產(chǎn)品以干基計(jì)P2O5含量為25% 35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，其特征在于所述的磷礦粉產(chǎn)品中磷總量相對(duì)于高鎂磷尾礦中磷總量，磷的回收率達(dá)到50% 90%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從高鎂磷尾礦中回收磷的方法，包括如下步驟(1)高鎂磷尾礦在900～1200℃下煅燒成煅白；(2)將煅白與水按質(zhì)量比14～40混合，在溫度20～90℃下攪拌10～100分鐘得到消化液；(3)在該消化液中補(bǔ)充水使消化液含固量在質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的氣體在20～35℃下進(jìn)行碳化反應(yīng)得到碳化液，在碳化液的pH值降至6.5～8.0時(shí)停止反應(yīng)；(4)停止反應(yīng)后，分離得到碳化液底部沉淀物，該沉淀物即為含水磷礦，該含水磷礦經(jīng)干燥后得到磷礦粉產(chǎn)品。本發(fā)明能回收利用高鎂磷尾礦中的磷資源，磷回收率高，得到的磷礦產(chǎn)品品位高，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。
文檔編號(hào)B03B9/06GK102600965SQ201210085910
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者何浩明, 劉旭, 李艷, 楊三可, 胡厚美, 胡宏 申請(qǐng)人:甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司