一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法技术

本发明专利技术提供一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，该资源化利用方法先通过盐酸酸解，分离出高镁磷尾矿中的硅渣，再通过低温静置，使高镁磷尾矿中的磷以氯磷酸钙的形式析出，随后，通过硫酸酸化，分离出高镁磷尾矿中的钙、镁，最后，经过分步浓缩处理得到硫酸钙晶须和硫酸镁晶须，并在最终的浓缩液中加入盐酸，对高镁磷尾矿进行循环酸浸，一方面，可提高所得产品附加值，另一方面，有利于大大提高高镁磷尾矿的资源化利用率，从而有利于解决磷尾矿堆积问题，进而有利于解决磷尾矿造成的环境污染，改善生态环境，具有巨大经济、社会、环境效益。

A recycling utilization method of high magnesium phosphorus tailings by cyclic acid leaching

The invention provides a recycling utilization method of high magnesium phosphate tailings by cyclic acid leaching. The recycling utilization method first separates the silicon slag in the high magnesium phosphate tailings by hydrochloric acid acidolysis, and then separates the phosphorus in the high magnesium phosphate tailings in the form of calcium chlorophosphate by low-temperature standing, and then separates the calcium and magnesium in the high magnesium phosphate tailings by sulfuric acid acidization, and finally, through the step-by-step concentration The calcium sulfate whisker and magnesium sulfate whisker are obtained, and hydrochloric acid is added to the final concentrate to carry out cyclic acid leaching of high magnesium phosphorus tailings. On the one hand, the added value of the product can be increased, on the other hand, the resource utilization rate of high magnesium phosphorus tailings can be greatly improved, so as to solve the problem of phosphorus tailings accumulation, and then the environmental pollution caused by phosphorus tailings can be solved Good ecological environment has huge economic, social and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法
本专利技术涉及废弃物资源化利用
，特别涉及一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法。
技术介绍
磷尾矿主要来自于选矿提取精矿以后剩下的尾渣，属工业固体废弃物中的矿业固体废弃物。其矿物主要有白云石、氟磷灰和石英，其CaO含量约为30.0～34.0％，P2O5含量约为4-8.5％，MgO含量约为12-18％。随着磷矿开采的增加，磷尾矿的数量也在迅速上升。每100万t磷矿入选后会产生30～40万t磷尾矿。目前，磷尾矿综合利用率仅为18％，大多排放至尾矿库或脱水后堆存至尾矿堆场。其综合利用途径主要有新药剂再浮选、重结晶再浮选、制备水泥、制备建筑用砖、制备微晶玻璃、制备磷镁肥等。但浮选法中所使用的高效捕收剂和抑制剂的开发存在难度，并且药剂对环境影响较大。建材产品和肥料的开发虽然使磷矿尾矿得到大量利用，但是附加值低，资源没有得到合理利用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，以解决现有磷尾矿资源化利用率低，且产品附加值低的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，包括以下步骤：1)将高镁磷尾矿与盐酸混合后，进行酸解反应，待所述酸解反应结束后，抽滤，得到酸解液A和硅渣；2)将所述酸解液A在冰浴条件下静置后，进行固液分离，得到氯磷酸钙和酸解液B；3)常温下，向所述酸解液B中滴加一定浓度的硫酸，加热反应一段时间后，陈化，抽滤，得到酸化液C和硫酸钙沉淀；4)将所述硫酸钙沉淀洗涤后，静置洗涤液，得到硫酸钙晶须；5)将所述酸化液C浓缩，抽滤，得到硫酸钙晶须和浓缩液D；6)将所述浓缩液D浓缩，抽滤，得到硫酸镁晶须和浓缩液E；7)向所述浓缩液E中加入盐酸，进行高镁磷尾矿的循环酸解反应。可选地，所述步骤1)中所述盐酸的浓度为8.80-12.07mol/L，且所述盐酸与所述高镁磷尾矿的质量比为(2.0-2.8)∶1。可选地，所述步骤1)中所述酸解反应的反应温度20-60℃，反应时间20-60min。可选地，所述步骤2)中所述冰浴的冰浴温度为-10℃-0℃，所述静置的静置时间为10-24h。可选地，所述步骤3)中所述硫酸的浓度≤10％，且所述硫酸的加入量为所述酸解液B中钙、镁总物质量的1-1.5倍。可选地，所述步骤3)中所述加热反应的反应温度为70-90℃，反应时间为10-40min；所述步骤3)中所述陈化的陈化时间为8-16h。可选地，所述步骤4)中所述静置的静置时间为6-12h。可选地，所述步骤5)中所述浓缩的浓缩温度为80-100℃，所述浓缩液D与所述酸化液C的体积比为0.4-0.6。可选地，所述步骤6)中所述浓缩的浓缩温度为80-118℃。可选地，所述步骤7)中向所述浓缩液E中加入盐酸，包括：向所述浓缩液E中加入盐酸至H+浓度为8.8-12.8mol/L。相对于现有技术，本专利技术所述的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法具有以下优势：1、本专利技术先通过盐酸酸解，分离出高镁磷尾矿中的硅渣，再通过低温静置，使高镁磷尾矿中的磷以氯磷酸钙的形式析出，随后，通过硫酸酸化，分离出高镁磷尾矿中的钙、镁，最后，经过分步浓缩处理得到硫酸钙晶须和硫酸镁晶须，并在最终的浓缩液中加入盐酸，对高镁磷尾矿进行循环酸浸，一方面，可提高所得产品附加值，另一方面，有利于大大提高高镁磷尾矿的资源化利用率，从而有利于解决磷尾矿堆积问题，进而有利于解决磷尾矿造成的环境污染，改善生态环境，具有巨大经济、社会、环境效益。2、本专利技术酸解反应中的盐酸可为工业盐酸，其属于工业废弃物，从而有利于降低高镁磷尾矿的资源化利用成本，并有利于企业的减负增收，且本专利技术整个高镁磷尾矿资源化利用过程简单，从而有利于其推广和工业化应用。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用的工艺流程图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图和实施例来详细说明本专利技术。实施例1结合图1所示，本实施例的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，具体包括以下步骤：1)量取500mL质量分数为33％(10.39mol/L)的工业盐酸置于干净的三口烧瓶中，称取261.8g高镁磷尾矿粉体，并逐渐将高镁磷尾矿加入至三口烧瓶中，待高镁磷尾矿加完，打开冷凝水，开动搅拌，60℃下回流30min，进行酸解反应，待酸解反应结束后，60℃下保温抽滤，得到酸解液A和硅渣，其中，硅渣用100mL蒸馏水洗涤硅渣三次，并将一次水洗液和酸解液A混合；2)将酸解液A倒入干燥的烧杯中，置于-5℃冰浴中，静置9h，使白色的氯磷酸钙析出完全后，-5℃下保温过滤，使固液分离，得到氯磷酸钙和酸解液B；3)量取132mL98％硫酸并稀释至浓度≤10％后逐滴加入至酸解液B中，其中，稀释后的硫酸的加入量为酸解液B中钙、镁总物质量的1倍，开启搅拌，在搅拌过程中逐渐有白色沉淀生成，待硫酸加入完毕，加热至80℃，继续反应30min后，陈化12h，抽滤，得到酸化液C和硫酸钙沉淀，其中，硫酸钙沉淀用300mL蒸馏水洗涤沉淀三次，并将一次水洗液和酸化液C混合；4)将硫酸钙沉淀用200mL蒸馏水洗涤后，静置洗涤液10h，得到高长径比的硫酸钙晶须；5)将酸化液C置于干燥的烧杯中，加热至90℃，加热过程中不断搅拌，使酸化液C不断蒸发浓缩，待浓缩后液体体积为原体积的0.5倍时，即后续得到的浓缩液D与酸化液C的体积比为0.5时，停止浓缩，抽滤，得到高长径比的硫酸钙晶须和浓缩液D；6)将浓缩液D置于干燥的烧杯中，加热至118℃，加热过程中不断搅拌，使浓缩液D不断蒸发浓缩，待烧杯中有晶膜产生，停止加热，冷却至室温，抽滤，得到硫酸镁晶须和浓缩液E，其中，硫酸镁晶须用乙醇洗涤三次，并烘干；7)向浓缩液E中加入盐酸，得到MH+为10.8mol/L的混合溶液，其可作为步骤1)中酸解高镁磷尾矿的溶液，以实现高镁磷尾矿的循环酸解反应。实施例2结合图1所示，本实施例的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，具体包括以下步骤：1)量取510mL质量分数为33％(10.39mol/L)的工业盐酸置于干净的三口烧瓶中，称取261.8g高镁磷尾矿粉体，并逐渐将高镁磷尾矿加入至三口烧瓶中，待高镁磷尾矿加完，打开冷凝水，开动搅拌，40℃下回流20min，进行酸解反应，待酸解反应结束后，60℃下保温抽滤，得到酸解液A和硅渣，其中，硅渣用100mL蒸馏水洗涤硅渣三次，并将一次水洗液和酸解液A混合；2)将酸解液A倒入干燥的烧杯中，置于-8℃冰浴中，静置7h，使白色的氯磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环酸浸循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将高镁磷尾矿与盐酸混合后，进行酸解反应，待所述酸解反应结束后，抽滤，得到酸解液A和硅渣；/n2)将所述酸解液A在冰浴条件下静置后，进行固液分离，得到氯磷酸钙和酸解液B；/n3)常温下，向所述酸解液B中滴加一定浓度的硫酸，加热反应一段时间后，陈化，抽滤，得到酸化液C和硫酸钙沉淀；/n4)将所述硫酸钙沉淀洗涤后，静置洗涤液，得到硫酸钙晶须；/n5)将所述酸化液C浓缩，抽滤，得到硫酸钙晶须和浓缩液D；/n6)将所述浓缩液D浓缩，抽滤，得到硫酸镁晶须和浓缩液E；/n7)向所述浓缩液E中加入盐酸，进行高镁磷尾矿的循环酸解反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环酸浸循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将高镁磷尾矿与盐酸混合后，进行酸解反应，待所述酸解反应结束后，抽滤，得到酸解液A和硅渣；
2)将所述酸解液A在冰浴条件下静置后，进行固液分离，得到氯磷酸钙和酸解液B；
3)常温下，向所述酸解液B中滴加一定浓度的硫酸，加热反应一段时间后，陈化，抽滤，得到酸化液C和硫酸钙沉淀；
4)将所述硫酸钙沉淀洗涤后，静置洗涤液，得到硫酸钙晶须；
5)将所述酸化液C浓缩，抽滤，得到硫酸钙晶须和浓缩液D；
6)将所述浓缩液D浓缩，抽滤，得到硫酸镁晶须和浓缩液E；
7)向所述浓缩液E中加入盐酸，进行高镁磷尾矿的循环酸解反应。


2.根据权利要求1所述的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤1)中所述盐酸的浓度为8.80-12.07mol/L，且所述盐酸与所述高镁磷尾矿的质量比为(2.0-2.8)∶1。


3.根据权利要求1所述的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤1)中所述酸解反应的反应温度20-60℃，反应时间20-60min。


4.根据权利要求1所述的循环酸浸高镁磷尾矿的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤2)中所述冰浴的冰浴温度为-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华丽，潘益，吴汉军，潘志权，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42