一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及磯尾礦的回收利用技術領域，具體來說，設及一種利用磯尾礦制備磯 酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的方法。
【背景技術】
[0002] 磯尾礦是磯礦浮選精礦時排出的未能加W利用的固體廢料。我國磯礦石原礦的品 位均不高，造成了磯化工行業(yè)在磯礦浮選精礦時都要向外排放大量的磯尾礦，每產(chǎn)3噸磯 精礦，要排放1噸磯尾礦，磯尾礦的大量堆積，不僅占用大量的±地，而且還會帶來環(huán)境污 染。隨著我國磯化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和社會需求的不斷增加，磯產(chǎn)品的需求也隨著增加，磯 尾礦的堆積問題越來越嚴重。磯尾礦在受到浸蝕時，W及尾礦中某些可遷移元素發(fā)生化學 遷移時，將會對大氣和水±造成嚴重的污染，嚴重的會導致±地退化，植被遭到破壞，威脅 到人畜的安全。我國目前被磯尾礦污染的±地面積高達百萬畝。
[0003] 由于各地的磯礦組成成分不同，磯尾礦的成分差異較大，貴州地區(qū)磯尾礦的主要 成分是白云石（占磯尾礦的80%左右），其次還含有少量的磯灰石（占磯尾礦的15%左 右）。目前，我國對磯尾礦的利用主要體現(xiàn)在W下幾個方面；第一，將磯尾礦用作制備建筑 材料的原料，建筑材料如水泥、加氣混凝上W及微晶玻璃等，上述幾種途徑雖然能消耗一部 分磯尾礦，在一定程度上緩解了磯尾礦大量堆積的狀況，但沒有對磯尾礦進行充分的利用， 造成了磯尾礦中部分有用元素的浪費；第二，將磯尾礦進行二次浮選，對磯尾礦中的磯進一 步進行利用，可有效降低磯尾礦中的磯含量，但對磯尾礦中磯的利用率依然偏低，且不能 從根本上解決磯尾礦大量堆積的現(xiàn)狀；第=，采用硫、磯混酸分解磯尾礦制備磯儀肥，該種 方法雖然能解決部分磯尾礦的利用問題，但其要消耗大量的硫酸和磯酸去制備磯儀肥，采 用現(xiàn)有技術制得的磯儀肥肥效欠佳。
[0004] 申請?zhí)枮?01410595486. 8,發(fā)明名稱為一種制備高純度氨氧化儀的方法，W工業(yè) 硝酸溶液和磯肥廠含酸廢水按一定比例混合后萃取磯尾礦渣，過濾掉酸不溶物后的萃取液 進行一段中和，過濾后濾液進行二段中和過濾分離后烘干制得氨氧化儀產(chǎn)品。該工藝利用 磯肥廠的廢水，減少酸耗，降低生產(chǎn)成本，且制得的氨氧化儀純度較高。但是，該種方法僅回 收利用了磯尾礦中的儀，對磯尾礦中的其他有用元素未進行充分利用，造成了磯尾礦中有 用元素如磯和巧的浪費。
[0005] 綜上所述，研發(fā)出一種能夠充分將磯尾礦中的有用元素進行回收利用的技術，具 有重要的經(jīng)濟意義和環(huán)保意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用磯尾礦制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的 方法，W解決磯尾礦大量堆積，造成大量上地被占用，帶來環(huán)境污染，導致上地退化，植被遭 到破壞，威脅到人畜安全的問題。
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的發(fā)明人針對磯尾礦的特性，對磯尾礦的綜合利用 途徑進行深入的開發(fā)研究，經(jīng)過長期的研究和不斷的試驗，得出如下的技術方案：
[0008]-種利用磯尾礦制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的方法，包括W下步驟：
[0009] (1)酸解；先將硝酸溶液加入到反應槽中，調(diào)節(jié)溫度為50~60°C后保持恒溫，加入 磯尾礦，攬拌反應1~化，得反應料液，其中，硝酸溶液和磯尾礦的質(zhì)量比為（2~3) ;1;
[0010] (2)過濾、洗漆；將反應料液進行過濾，得酸解液和酸解渣，將酸解渣進行洗漆，得 殘渣和洗液；
[0011] (3)中和；將氨水加入到酸解液中，調(diào)節(jié)混合液的抑值為6. 2~6. 8,并調(diào)節(jié)反應 溫度為70~90°C，攬拌反應30~60min后，停止加熱和攬拌，將反應料液進行過濾，得中和 液和濾渣，將濾渣烘干后，得磯酸錠巧儀；
[0012] (4)造粒；將中和液采用100~150°C的溫度濃縮至濃度為94~97%后，再送入 造粒機中造粒，即得硝酸錠巧儀。
[0013]所述磯尾礦中氧化巧含量為30~45%，氧化儀含量為11~20%，五氧化二磯的 含量為5~12%。
[0014]優(yōu)選地，所述磯尾礦中五氧化二磯含量為7. 1~8. 3 %、氧化巧含量為33. 4~ 35. 7%、氧化儀含量為17. 7~18. 6%。
[0015]所述硝酸溶液溶液的濃度為40~70 %。
[0016] 所述氨水的濃度為20~30%。
[0017] 所述步驟（1)中，采用氨水用來吸收反應生成的二氧化碳氣體，獲得碳酸錠溶液。
[0018] 所述步驟（1)中，在加入磯尾礦時，要確保泡沫不溢出反應槽。
[0019] 所述步驟（2)中，將洗液返回酸解工序中。
[0020]所述磯酸錠巧儀為磯酸氨巧和磯酸錠儀的混合物，其中，五氧化二磯含量為19~ 21%，巧含量為13~15%，儀含量為8~9%，氮含量為6~8%。
[0021] 所述硝酸錠巧儀為硝酸錠、硝酸巧和硝酸儀的混合物，其中，巧含量為11~12%， 儀含量為5~6%，氮含量為17~19%。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0023]1、本發(fā)明W磯尾礦為主要原料來制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀，有效地對磯尾礦 中的磯、巧和儀進行回收利用，具有良好的經(jīng)濟效益。同時，該方法可對磯尾礦進行大批量 處理，有效解決了磯尾礦大量堆積而帶來的大量±地被占用W及環(huán)境污染等問題。
[0024]2、本發(fā)明采用將磯尾礦緩慢加入到硝酸溶液中，有利于磯尾礦的充分溶解，并通 過硝酸溶液和磯尾礦用量的控制W及攬拌速度、反應溫度的控制，使磯全部溶解到酸解液 中，且將酸解液中和至抑值為6. 2~6. 8,有利于將磯酸氨巧和磯酸錠儀過濾分離出去，使 得制備的磯酸錠巧儀中磯含量大大提高，氮和磯的含量超過20%，中量元素儀和巧的含量 為19~20%，該磯酸錠巧儀是一種非常好的復混肥，獲得的硝酸錠巧儀中氮含量為18%W 上，硝態(tài)氮為16%W上，中量元素巧和儀的含量為15~17%，是一種較好的復混肥生產(chǎn)原 料。
[0025]3、本發(fā)明在生產(chǎn)過程中，對廢氣W及廢液均進行了回收利用，大大的降低了生產(chǎn) 成本，而且大大減少了向外排放的污水W及固體廢棄物，具有顯著的環(huán)保意義。
[0026]4、本發(fā)明的工藝簡單，操作方便，有利于推廣使用。
[0027]下面W實驗來驗證本發(fā)明的有益效果：
[002引實驗原料；
[0029] 磯尾礦、硝酸溶液、氨水。其中，磯尾礦中五氧化二磯含量為5. 64%、氧化巧含量 為33. 87%、氧化儀含量為18. 88%、氧化鐵含量為0. 26%、氧化侶含量為0. 37%、氣含量為 0. 52% ;硝酸溶液的濃度為55% ;氨水的濃度為25~28%。
[0030] 實驗設備：
[0031] 馬弗爐、電子恒溫攬拌器、玻璃燒杯、調(diào)溫電熱器、溫度計、抽濾瓶、漏斗W及水噴 射器。
[00礎實驗步驟；
[003引 1)、取A、B、C和D四個容積為100血的燒杯，向四個燒杯中依次加入975g硝酸溶 液、1035g硝酸溶液、llOOg硝酸溶液W及1250g硝酸溶液，調(diào)節(jié)攬拌器的轉(zhuǎn)速為3(K)r/min， 然后向四個燒杯中分別加入500g磯尾礦，加料時間為75min，在此過程中要確保泡沫不溢 出燒杯，并逐漸將轉(zhuǎn)速增加至5(K)r/min，當物料自然升溫至60°C后，調(diào)節(jié)電熱功率使溫度 保持在60°C，待物料反應60min后進行過濾和洗漆，得到酸解液與酸解渣，測定其化學成 分，如表1 ;
[0034]表 1
[00 巧]
【主權(quán)項】
1. 一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 酸解：先將硝酸溶液加入到反應槽中，調(diào)節(jié)溫度為50~60°C后保持恒溫，加入磷尾 礦，攪拌反應1~3h，得反應料液，其中，硝酸溶液和磷尾礦的質(zhì)量比為（2~3) :1 ; (2) 過濾、洗滌：將反應料液進行過濾，得酸解液和酸解渣，將酸解渣進行洗滌，得殘渣 和洗液； (3) 中和：將氨水加入到酸解液中，調(diào)節(jié)混合液的pH值為6. 2~6. 8,并調(diào)節(jié)反應溫度 為70~90°C，攪拌反應30~60min后，停止加熱和攪拌，將反應料液進行過濾，得中和液和 濾渣，將濾渣烘干后，得磷酸銨鈣鎂； (4) 造粒：將中和液采用100~150°C的溫度濃縮至濃度為94~97%后，再送入造粒 機中造粒，即得硝酸銨鈣鎂。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述磷尾礦中氧化鈣含量為30~45%，氧化鎂含量為11~20%，五氧化二磷的含量為 5 ~12%〇
3. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述硝酸溶液的濃度為40~70%。
4. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述氨水的濃度為20~30%。
5. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（1)中，采用氨水用來吸收反應生成的二氧化碳氣體，獲得碳酸銨溶液。
6. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（1)中，在加入磷尾礦時，要確保泡沫不溢出反應槽。
7. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（2)中，將洗液返回酸解工序中。
8. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述磷酸銨鈣鎂為磷酸氫鈣和磷酸銨鎂的混合物，其中，五氧化二磷含量為19~21%， 媽含量為13~15%，鎂含量為8~9%，氮含量為6~8%。
9. 如權(quán)利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述硝酸銨鈣鎂為硝酸銨、硝酸鈣和硝酸鎂的混合物，其中，鈣含量為11~12%，鎂含 量為5~6%，氮含量為17~19%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其是先將硝酸溶液加到反應槽中，接著加入磷尾礦，在一定的溫度和轉(zhuǎn)速下反應一段時間后，將獲得的反應料液過濾和洗滌，獲得殘渣和酸解液，將氨水加到酸解液中調(diào)節(jié)pH值，在一定的溫度和攪拌速度下反應一段時間后，將反應料液進行過濾，得中和液和濾渣，將濾渣烘干，得磷酸銨鈣鎂；將中和液濃縮后造粒，即得硝酸銨鈣鎂。本發(fā)明可用來對磷尾礦進行大批量處理，獲得的磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂都是較好的復混肥生產(chǎn)原料。
【IPC分類】C05C13-00, C05B11-06
【公開號】CN104829271
【申請?zhí)枴緾N201510226291
【發(fā)明人】顧春光, 張欽, 張富強, 文焱炳, 盧玉蓮, 張瀾曦, 韓瑜, 張仁秀
【申請人】貴州省化工研究院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月6日