[发明专利]一种磷矿石流态化脱镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是涉及一种磷矿石流态化脱镁的方法。

背景技术

磷矿中MgO的含量已成为湿法磷酸生产中评价磷矿质量的主要指标之一。中国磷矿中MgO含量明显偏高，对磷酸、过磷酸钙及磷铵等磷肥的生产带来不利影响。因此，磷矿脱镁工艺的研究已成为磷矿科研及生产中的热门课题。在湿法磷酸生产过程中，原材料磷矿中的主要杂质Mg被带入磷酸产品中，该杂质不仅降低了生产磷酸的效率，而且阻碍了磷酸深加工经济技术的发展。目前磷矿脱镁的方法主要是浮选和反浮选，浮选与反浮选需要多种药剂，成本较高，同时设备投资巨大，这两种方法不仅很难将MgO的含量降到1%以下，而且会造成P₂O₅的损失在5%以上。而对于风化程度高的矿石，主要采用擦洗脱泥法，但是，擦洗脱泥法同样使得有效磷损失较大，并且我国风化矿很少，擦洗脱泥法的应用受到限制。

流态化一般是指固体流态化，又称假液化。是利用流动流体的作用，将固体颗粒悬浮起来，从而使固体颗粒具有某些流体表观特征，利用这种流体与固体间的接触方式实现生产过程的操作，称为流态化技术。流态化技术是一种强化流体(气体或液体)与固体颗粒间相互作用的操作。在直立的容器内间歇地或连续地加入颗粒状固体物料，控制流体以一定速度由底部通入，使其压力降等于或略大于单位截面上固体颗粒的重量，固体颗粒即呈悬浮状运动而不致被流体带走。操作时，固体颗粒层像沸腾的液体，所以又称“沸腾床”。由于工作的固体物的颗粒比较小，且在流体作用下处于剧烈运动的状态，对于许多化学反应（如焙烧、催化、催化裂化等）和许多化工过程（如干燥、吸附等）的进行有利。流态化技术是近几十年里兴起的一项新技术，可使操作连续，生产强化，过程简化。

通过在网上检索，关于磷矿粉脱镁的专利有很多，例如，中国专利申请号200610021647.8公开了一种以硫酸和乙二胺四乙酸二钠或硝酸为复合脱镁剂进行化学脱镁，然后以石灰乳、氢氧化钠或氨水为中和剂回收脱镁废液中的镁制备氢氧化镁的工艺，该方法的脱镁率达到80-95%，但是其磷的损失也达到了2.6%，而且整个加工工艺所需时间较长。目前，没有看到用流态化技术来对磷矿粉进行脱没的方法的专利文献或报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷矿石流态化脱镁的方法，以解决现有技术对磷酸粉脱镁过程中磷损失较大而存在的不足。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种磷矿石流态化脱镁的方法，包括如下处理步骤：

（1）预处理：将磷矿原矿辗磨得到细度为300目的磷矿粉，向磷矿粉中加水调成固含量为30-40%的料浆；将酸中的氢离子浓度调成10-20*10^-4mol/L，即得脱镁液；

（2）流态化反应：将经过步骤（1）处理后的磷矿料浆与脱镁液分别加入到流态化设备中，在一定的温度和pH条件下，使料浆与脱镁液混合且发生反应；

（3）精矿制备与废液利用：将步骤（2）中经脱镁后的磷矿料浆进行固液分离，得到浓缩料浆a和含镁溶液a，浓缩料浆a经洗涤和烘干后即得到磷矿精矿，含镁溶液a以及浓缩料浆a的洗涤水中分别加酸配制成氢离子浓度为10-20*10^-4mol/L的脱镁液；

（4）脱镁后液处理：步骤（2）中与磷矿料浆反应后的脱镁液中镁离子浓度低于一定值时，向该脱镁后液中加酸配制成脱镁液；当镁离子浓度达到一定值时，对该脱镁后液进行分流，其中一支加酸配制成氢离子浓度为10-20*10^-4mol/L的脱镁液，另一支进行固液分离，得到浓缩料浆b和含镁溶液b，浓缩料浆b返回到流态化设备中继续脱镁，含镁溶液b用于制造含镁产品。

优选地，所述的步骤（1）中，料浆的固含量为35%。

所述的酸为硫酸和磷酸中的任意一种或者两者的混合液。

所述的步骤（2）中，料浆的流量为9-11kg/h，脱镁液流量为10-40kg/h。

优选地，所述的步骤（2）中，料浆的流量为10kg/h，脱镁液流量为15-35kg/h。

所述的步骤（2）中，流态化设备内的温度控制为35-50℃。

所述的步骤（2）中，控制磷矿料浆与脱镁液的混合液的PH值为3-4。

所述的步骤（2）中，脱镁反应的时间为1-2h。

优选地，所述的步骤（2）中，脱镁反应的时间为1.5h。