一种磷矿综合利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种磷矿综合利用的方法，其特征在于a、用酸分解磷矿；b、净化酸解液；c、用包含有氨化合物的原料逐步调节酸解液的pH值，并分离产生的磷酸盐沉淀物；d、储存含有水溶性钙的酸解液；e、向包含有水溶性钙的酸解液加入生成钙化合物的沉淀剂，生成钙化合物沉淀。本发明专利技术能完全高效益地综合利用磷矿，特别适合低品位磷矿和高镁磷矿，能把磷矿直接酸解成为磷酸、磷酸二氢钾、硝酸钾、磷酸二氢铵、饲料级磷酸氢钙、肥料磷酸二氢钙、高纯净碳酸钙、工业氯化钙、高纯净硫酸钙晶须；工艺简洁高效，磷产品和钙产品质量极为优良，且无废水、废气、废渣外排，能与现行磷产品工艺完全兼容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更确切地说涉及对酸解磷矿的原料进行完全综合利用的方法，特别是更加适用于对低品位磷矿和高镁磷矿的完全综合利用。
技术介绍
本专利技术人在专利号为200510067111.5的专利文件，即“酸解磷矿的原料综合利用和联产高纯微球纳米碳酸钙的方法”中，所述的技术方案包括4个特征步骤:1、磷矿与酸反应制备水溶性钙和磷的酸解液；2、加入调节酸解液PH值的物质，控制PH值在O —12范围内；3、净化酸解液；4、在酸解液中加入生成钙化合物沉淀的沉淀剂。该方法能回收纯净的钙化合物和已用过的酸根，但得到的磷产品不纯净:在以硫酸分解磷矿时得到的是含有Ca(H2PO4)2.H2O, CaHPO4.2H20和磷矿粉及酸不溶物的混杂物，在硝酸磷铵工艺中得到的是磷酸(或磷酸盐)与硝酸(或硝酸盐)的混合液。在有磷铵工艺或有磷产品工艺基础的前提下，不纯净的磷产品可以获得进一步加工并有助于这些加工工艺。这一方法的缺陷在于没有获得独立的纯净的磷产品。而在现行磷产品加工工艺中虽有独立纯净的磷产品，但未能对钙和用过的酸根进行高效益回收和利用。本专利技术人在专利号为200610149043.1的专利文件，S卩“酸解磷矿的方法”中，所述的技术方案包括6个特征步骤，即: a、用酸与磷矿反应，生成包含有水溶性钙和磷酸的酸解液； b、分离出酸解液，用含磷的化合物与酸解液中的磷酸反应，生成包含有Ca(H2PO4) 2.H2O结晶体的固形物； c、分离出包含有Ca(H2PO4)2.H2O结晶体的固形物； d、从酸解液中分离出氟化合物； e、净化酸解液； f、向净化后的酸解液加入沉淀剂，生成钙化合物沉淀，分离出钙化合物和滤液。该项专利技术虽然可以获得高度纯净的钙产品和优良的Ca(H2PO4)2.H2O结晶体的固形物，但是因为步骤b和步骤c在生成和分离Ca(H2PO4)2.H2O结晶体的时候，分离的Ca(H2PO4)2*H2O结晶体含有较多的循环媒介(氯离子Cl或硝酸根离子NO 3 );同时酸解液中还含有水溶性的Ca(H2PO4)2，离开步骤c的酸解液包含有水溶性磷、镁、铁、锰、锌等金属或非金属离子，特别是磷矿中的金属离子，都是农作物生长必不可少的元素，由于这些元素没有利用好而导致降低了含磷肥料的农作物实用效果；特别是循环酸解液在多次循环中，镁离子的积累浓度快速提高，导致在步骤f影响钙化合物的纯净度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上现有工艺方法的缺陷，提供，可对酸解磷矿工艺中除了酸不溶物以外的全部原料进行利用，特别是更加适用于对低品位磷矿和高镁磷矿的完全综合利用。技术方案 本专利技术所述的， a、用酸与磷矿反应，生成包含有水溶性钙和水溶性磷的酸解液； b、分离出酸解液，净化酸解液； 其特征在于还包括以下步骤: C、用包含有氨化合物的原料逐步调节酸解液的PH值，并分离产生的沉淀物，这些沉淀物包括含有磷酸盐； d、分离了沉淀物的酸解液包含有水溶性钙，储存含有水溶性钙的酸解液； e、向包含有水溶性钙的酸解液加入生成钙化合物的沉淀剂，生成钙化合物沉淀，分离出钙化合物沉淀和滤液。步骤a所述的酸是含有HCL、或HNO3、或H3PO4、或醋酸、或四者任意比例组成的混合酸。步骤b所述的净化是用沉降方式、机械过滤方式或加入净化药剂方式，得到的酸解液是分离了固形物的酸解液。步骤C所述的包含有氨化合物的原料，指的是包含有NH4OH的成分的原料；逐步调节酸解液的pH值，指的是逐步提高酸解液的pH值；分离产生的沉淀物指的是把不同pH值条件下产生的沉淀物分别进行分离。所述的包含有NH4OH的成分的原料，指的是含有NH4OH与I丐、镁、锌、猛、铁、铝以及有益于农作物的化合物的混合溶液。步骤c所述的分离出来的沉淀物，包括含有磷酸的钙盐，这些沉淀物进一步与含有硫酸根的水溶性化合物反应，生成包含有硫酸钙成分的固体物，分离包含有硫酸钙成分的固体物，液体包含有水溶性磷化合物。所述的包括含有磷酸的钙盐，进一步与硫酸的钾盐、硫酸的铵盐、硫酸反应，生成包含有硫酸钙成分的固体物，分离包含有硫酸钙成分的固体物，液体包括含有水溶性磷酸的钾盐、磷酸的铵盐、磷酸。所述的生成包含有硫酸钙成分的固体物，指的是长径比大于5的硫酸钙晶须。步骤c所述的NH4OH指的是順3与H 20反应生成的ΝΗ40Η。所述的NH4OH与钙、镁的化合物的混合溶液，指的是铵盐与含有钙的化合物反应生成的溶液、铵盐与含有镁的化合物反应生成的溶液。所述的含有钙的化合物包括含有氧化钙、氢氧化钙、白云石煅烧的氧化钙和氧化镁、磷酸的钙盐。步骤d所述的储存含有水溶性钙的酸解液，包括从储存的含有水溶性钙的酸解液中分流出液体产品，作为其它工艺生产钙化合物的液体原料。步骤e所述的向包含有水溶性钙的酸解液加入生成钙化合物的沉淀剂，加入生成钙化合物的沉淀剂指的是包括含有碳酸根的水溶性化合物或者含有硫酸根的水溶性化合物；生成的钙化合物是相应的包含有碳酸钙成分的沉淀物或者包含有硫酸钙成分的沉淀物。所述的向包含有水溶性钙的酸解液加入生成钙化合物的沉淀剂，加入生成钙化合物的沉淀剂指的是含有硫酸根和氢离子H+的水溶性化合物；生成的钙化合物是包含有硫酸钙成分的沉淀物，分离出的滤液包含有氢离子H+返回步骤a与磷矿反应。步骤e所述的向包含有水溶性钙的酸解液加入含有硫酸根和氢离子H+的水溶性化合物的沉淀剂，包括加入硫酸根和氢离子H+的水溶性化合物沉淀剂之前先加入的酸、碱、盐、有机物作为生成硫酸钙沉淀的控制剂，使生成的硫酸钙沉淀成为长径比大于5的硫酸钙晶须。所述的酸、碱、盐、有机物包括含有:无机酸是HC1、HN03SH3P04;有机酸是甲酸、乙酸、脂肪酸、多元酸、或醇类；无机盐是包括含有K+、Na\ NH4\ Mg' Al' Mn2+离子的水溶性磷酸盐、氯化物或硝酸盐；有机盐是包括含有水溶性烷基脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐的各种表面活性剂;碱是Mg (OH) 2。专利技术详述 下面对本专利技术的工艺原理进行详细说明。本专利技术包括的工序、步骤如下: a、用酸与磷矿反应，生成包含有水溶性钙和水溶性磷的酸解液: 本专利技术选择能生成水溶性钙的强酸如HCl、ΗΝ03、Η3Ρ04或三者任意比例组成的混合酸来分解磷矿，为了最大限度地酸解磷矿中的有益于农作物的某些微量元素，增加了部分醋酸，因此本专利技术的酸解液得到的微量元素更多。由于分解产物主要是水溶性的钙和磷酸，这就从反应原理上降低了对磷矿粒度的要求，从实用角度出发，可选用粒度在300mm以下的矿料，只要磷矿浸没在酸解液中，I小时内就可完成酸解过程。而酸解池的容量只要大于或等于酸解液体积的2倍，就可以省去球磨工序，减小磷矿粒度和对酸解液采取池内循环，可以加快反应。b、分离出酸解液，净化酸解液: 对于酸解磷矿后的酸解液，优选用沉降方式分离出固形物，经I一2小时自然沉降后就可分离出99%以上的固形物。如果加入絮凝剂，可快速完成沉降过程。由于磷矿中的酸不溶物主要是黄沙(硅酸盐)，步骤b把分离黄沙当做最主要的分离任务。C、用包含有氨化合物的原料逐步调节酸解液的pH值，并分离产生的沉淀物，这些沉淀物包括含有磷酸盐: 分离了固形物的酸解液中主要含有水溶性钙和水溶性磷酸盐，还含有许多水溶性的有益于农作物生长的元素，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷矿综合利用的方法，a、用酸与磷矿反应，生成包含有水溶性钙和水溶性磷的酸解液；b、分离出酸解液，净化酸解液；其特征在于还包括以下步骤：c、用包含有氨化合物的原料逐步调节酸解液的pH值，并分离产生的沉淀物，这些沉淀物包括含有磷酸盐；d、分离了沉淀物的酸解液包含有水溶性钙，储存含有水溶性钙的酸解液；e、向包含有水溶性钙的酸解液加入生成钙化合物的沉淀剂，生成钙化合物沉淀，分离出钙化合物沉淀和滤液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武善东，武征，张建华，武善斌，
申请(专利权)人：武善东，武征，
类型：发明
国别省市：安徽;34