本发明专利技术公开了一种对磷矿粉脱镁和制备MgHPO4·3H2O的方法，特征是利用主要成分为磷酸的复合脱镁剂，以及采用脱镁活性剂和脱镁稳定剂对磷矿粉进行脱镁预处理，在将镁杂质从磷矿粉中脱除的同时提高磷矿粉品位；脱镁后液固分离得到的固相为较高品位的精矿粉可作为磷化工的生产原料；进一步利用化学共沉淀——定向结晶法回收脱镁废液中的镁制得MgHPO4·3H2O产品。原中低品位的磷矿粉经本发明专利技术方法处理后其P2O5质量分数提高了0.1~5%，P2O5总质量含量增加了0.1~3%，改变了现有预处理方法磷损失严重的情况，氧化镁质量含量去除率达75~98%，所得MgHPO4·3H2O的纯度达90~98%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磷矿粉净化
，具体涉及利用主要成分为磷酸的复合脱镁剂以及采用脱镁促进剂、脱镁稳定剂降低磷矿中镁杂质提高磷矿品位，并利用化学共沉淀一定向结晶法回收脱镁废液中的镁制备MgHPO4 · 3H20的方法。
技术介绍
目前，世界磷矿资源日趋枯竭，如何利用中低品位磷矿生产磷酸及磷酸盐已受到磷矿工作者的极大关注。中国磷矿资源中约有90%属于中低品位，且大部分是海相型沉积岩，直接利用的难度较大。而且，由于镁杂质的存在，对磷矿的加工特别是湿法加工会带来一些不利的影响。 在现有湿法磷酸生产中，由于磷矿中的镁盐会全部溶解到磷酸溶液中，镁全部进入液相使磷酸中第一个H+浓度大大降低，从而会影响到磷酸萃取阶段中的反应，为了保持一定的H+浓度，就必须提高液相中的S042_浓度，但这样又会造成硫酸钙结晶细小，使磷石膏分离时不仅增加过滤难度，而且磷石膏含水量高，洗涤效率也随之降低，磷收率也就降低。而且大量的镁进入液相后，生产出的磷酸含镁量高，会给后续磷产品的加工带来不利影响例如，采用这种含镁量高的磷酸生产重钙时会引起二次磷矿分解率降低；用其生产磷铵时则会生成难溶的MgNH4PO4,使肥料的水溶磷和有效磷下降。因此在磷矿粉进入磷酸萃取阶段前，必须对原料矿粉进行预处理。其中，化学脱镁法是研究的热点中国专利申请号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沉淀剂回收脱镁废液中的镁制备氢氧化镁迪工艺。但是采用该工艺的磷质量损失较大，可达2. 6%，且制备氢氧化镁后的废液为碱性，其PH—般在8 14。因此，若将处理后的废液回用到脱镁工段时会消耗大量的酸性脱镁剂。中国专利授权公告号CN100392124C公开了一种以硫酸氢镁或浓硫酸与硫酸镁的混合物为脱镁剂对中低品位的磷矿进行脱镁净化，以磷酸一铵为中和沉淀剂回收磷矿脱镁废液中的镁制备磷酸铵镁产品的方法。但经此工艺处理后的磷矿产物品位较之原矿有所下降，且废液也为碱性，其PH —般在7. 5^9. 0，不利于废液回用。中国专利申请号88105871. 8公开了一种以硫酸为主体酸与少量磷矿萃取返回的磷酸进行复配，在90°C进行化学脱镁后高温浓缩，通入氨气制备铵镁复肥的工艺。该工艺虽然也用硫磷混酸，但以硫酸为主体酸、磷酸为辅酸，整个过程温度较高，能耗较大，磷质量损失较大，可达5%。综上可见，现有技术对磷矿进行脱镁处理时无法避免磷损失；处理后的废液为碱性，若进行回用时须消耗大量的酸性脱镁剂。至今尚未见到同时利用脱镁活性剂和脱镁促进剂对磷矿进行脱镁的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种对磷矿粉脱镁和制备MgHPO4 · 3H20的方法，以克服现有技术的上述不足，在提高磷矿品位的同时利用回收脱镁废液中的镁制备MgHPO4CH2O产品。本专利技术对磷矿粉脱镁和制备MgHPO4 · 3H20的方法，其特征在于先配制复合脱镁剂将质量百分比浓度为20-85%的磷酸质量百分比浓度36 38%盐酸或质量百分比浓度98%硫酸或质量百分比浓度65飞8%硝酸中的一种或多种水按体积比为O. 05 O. 25 :0. 02 O. 03 1配制成溶液，作为复合脱镁剂待用；将经磨矿洗矿工段得到的平均粒径为6(Γ70%过100目筛范围的磷矿粉，加入按其质量O. 0Γ0. 2%的脱镁活性剂和O. I O. 5%的脱镁稳定剂，按液固质量比为I飞:I加水并混合均勻； 磷矿脱镁工段以O. 2 I. 5ml/min的速率缓慢加入所配制的复合脱镁剂，调节控制反应体系的PH处于2 4范围反应3(T90min ；接着进行液固分离，分离得到的固相即为磷品位获得提高的精矿粉；往上述分离得到的液相中加入沉淀剂至pH为4 6，在2(T70°C搅拌反应2(T60min，再按20(T300mg/L加入絮凝剂，混合均匀后，静置2(T50min进行絮凝沉降后，再次进行液固分离；在该再次液固分离出的液相中加入定向结晶剂至pH为6 7，在2(T70°C反应2(T60min，进行最后固液分离，对分离得到的固体进行适当的干燥处理后，即得到MgHPO4 · 3H20 产品。最后固液分离出的液相可以回注至磨矿洗矿工段或磷矿脱镁工段循环使用。所述脱镁活性剂选自聚乙二醇、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或聚山梨酯中的一种或多种。所述脱镁稳定剂选自多聚磷酸钠、碳酸钠或硫酸铵中的一种或多种。所述沉淀剂选自KOH、NaOH, CaO, Ca (OH) 2 或 NH3 · H2O0所述絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铝(PAS)。所述定向结晶剂选自Mg0、MgC03或Mg(0H)2。所述对最后分离得到的固体进行适当的干燥处理，是指在70 120°C温度条件下进行鼓风干燥60 120min，或在温度为80 120°C，真空度为O. 07^0. 08MPa条件下真空干燥80 120min。本专利技术利用主要成分为磷酸的复合脱镁剂，以及采用脱镁活性剂和脱镁稳定剂对磷矿粉进行脱镁预处理，在将镁杂质从磷矿粉中脱除的同时提高磷矿粉品位；脱镁后液固分离得到的固相为较高品位的精矿粉可作为磷化工的生产原料；进一步利用化学共沉淀——定向结晶法回收脱镁废液中的镁制得MgHPO4 ·3Η20产品。原中低品位的磷矿粉经本专利技术方法处理后其P2O5质量分数可提高O. Γ5%, P2O5总质量含量增加O. Γ3%,改变了现有预处理方法磷损失严重的情况，氧化镁质量含量去除率达75、8%，所得MgHPO4 · 3Η20的纯度可达90 98%。与现有技术相比，本专利技术具有以下突出的优点和显著的有益效果(I)由于本专利技术中所采用的复合脱镁剂是由质量百分比浓度为20-85%的磷酸质量百分比浓度36 38%盐酸或质量百分比浓度98%硫酸或质量百分比浓度65飞8%硝酸中的一种或多种水按体积比为O. 05、. 25 :0. 02、. 03 :1配制而成，其主要成分为磷酸，在脱镁反应进行时，可以促进磷酸一钙的生成与结晶成形，同时抑制磷酸的生成，防止磷矿石中的磷组分酸解进入液相造成磷损失。其中的反应机理如下Cu;!'(PO,), + Η ^ 5Ca + 3H2PO4 + IfF①H2PO4 + Ca- O ( V,(//2/Y)4)]丄②H1 PO, +H' O , PO 敛由于本专利技术中采用了主要成分为磷酸的复合脱镁剂进行化学脱镁，改变了现有复合脱镁剂由于大量硫酸或硫酸根的存在而造成磷矿石中的磷组分酸解进入液相，磷损失率较高，磷矿石表面晶体细小致密导致过滤难度增大的情况。本专利技术中所采用的主要成分为磷酸的复合脱镁剂，可以显著增加精矿中的P2O5质量分数O. 1% 3%。(2)由于本专利技术中采用选自聚乙二醇、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或聚山梨酯中的一种或多种的脱镁活性剂，可以增加反应生成的晶体界面表面能，抑制成核过程，减少细晶的生成，还可以促进反应广生的细小晶体向粗大晶体转变，改善矿石表面结晶体的形貌，降低过滤难度；同时，减少磷矿颗粒附近初级均相成核概率，避免生成的细晶在矿粉表面沉积，增加磷矿颗粒表面通透性，促进的扩散，从而促进脱镁反应的进行，增加脱镁率。因此，本专利技术中所采用的脱镁活性剂，可以改变现有技术中对磷矿脱镁处理时由于产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对磷矿粉脱镁和制备MgHPO4·3H2O的方法，其特征在于：先配制复合脱镁剂：将质量百分比浓度为20？85%的磷酸：质量百分比浓度36~38%盐酸或质量百分比浓度98％硫酸或质量百分比浓度65~68%硝酸中的一种或多种：水按体积比为0.05~0.25：0.02~0.03：1配制成溶液，作为复合脱镁剂待用；将经磨矿洗矿工段得到的平均粒径为60~70%过100目筛范围的磷矿粉，加入按其质量0.01~0.2%的脱镁活性剂和0.1～0.5%的脱镁稳定剂，按液固质量比为1~5:1加水并混合均匀；磷矿脱镁工段：以0.2～1.5ml/min的速率缓慢加入所配制的复合脱镁剂，调节控制反应体系的pH处于2~4范围反应30~90min；接着进行液固分离，分离得到的固相即为磷品位获得提高的精矿粉；往上述分离得到的液相中加入沉淀剂至pH为4~6，在20~70℃搅拌反应20~60min，再按200~300mg/L加入絮凝剂，混合均匀后，静置20~50min进行絮凝沉降后，再次进行液固分离；在该再次液固分离出的液相中加入定向结晶剂至pH为6~7，在20~70℃反应20~60min，进行最后固液分离，对分离得到的固体进行适当的干燥处理后，即得到MgHPO4·3H2O产品；所述脱镁活性剂选自聚乙二醇、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或聚山梨酯中的一种或多种；所述脱镁稳定剂选自多聚磷酸钠、碳酸钠或硫酸铵中的一种或多种；所述沉淀剂选自KOH、NaOH、CaO、Ca(OH)2或NH3·H2O；所述絮凝剂为聚合氯化铝（PAC）或聚合硫酸铝（PAS）；所述定向结晶剂选自MgO、MgCO3或Mg(OH)2；所述对最后分离得到的固体进行适当的干燥处理，是指在70～120℃温度条件下进行鼓风干燥60～120min，或在温度为80～120℃，真空度为0.07~0.08MPa条件下真空干燥80～120min。...
【技术特征摘要】
1.ー种对磷矿粉脱镁和制备MgHPO4 3H20的方法，其特征在于 先配制复合脱镁剂将质量百分比浓度为20-85%的磷酸质量百分比浓度36 38%盐酸或质量百分比浓度98%硫酸或质量百分比浓度65飞8%硝酸中的ー种或多种水按体积比为0. 05 0. 25 :0. 02 0. 03 1配制成溶液，作为复合脱镁剂待用； 将经磨矿洗矿エ段得到的平均粒径为6(T70%过100目筛范围的磷矿粉，加入按其质量.0.oro. 2%的脱镁活性剂和0. I 0. 5%的脱镁稳定剂，按液固质量比为f 5:1加水并混合均匀； 磷矿脱镁エ段以0. 2 I. 5ml/min的速率缓慢加入所配制的复合脱镁剂，调节控制反应体系的PH处于2 4范围反应3(T90min ； 接着进行液固分离，分离得到的固相即为磷品位获得提高的精矿粉； 往上述分离得到的液相中加入沉淀剂至pH为4飞，在2(T70°C搅拌反应2(T60min，再按20(T300mg/L加入絮凝剂，混合均匀后，静置2(T50min进行絮凝沉降后，再次进行液固分离； 在该再次液固分离出的液相中加入定向结晶剂至PH为6 7，在2(T70°C反应2(T60min，进行最后固液分离，对分离得到的固体进行适当的干燥处理后，即得到MgHPO4 3H20产品；所述脱镁活性剂选自聚こニ醇、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或聚山梨酯中的ー种或多种； 所述脱续稳定剂选自多聚憐Ife纳、碳Ife纳或硫Ife按中的一种或多种；所述沉淀剂选自 KOH、NaOH, CaO, Ca (OH) 2 或 NH3 H...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，陈宇，金梦圆，王琪，沈浩，刘荣，彭克荣，许昕，
申请(专利权)人：安徽六国化工股份有限公司，合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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