專利名稱：：一種利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬磷肥化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種以磷礦浮選尾礦為主要原料，采用高爐法制備鈣鎂磷肥的方法。
背景技術(shù)：
：近年國(guó)內(nèi)外高濃磷復(fù)肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，造成可直接用于濕法磷酸加工的磷富礦貯量急劇下降，很多地區(qū)磷富礦資源已近枯竭。為保證高濃磷復(fù)肥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，許多國(guó)家都在以中低品位磷礦或高鎂磷礦為原料浮選生產(chǎn)適于濕法磷酸加工采用的磷精礦。在對(duì)磷礦浮選加工的過程中要副產(chǎn)占總量25_35%的尾礦，并以尾礦漿的形式排放到尾礦壩。大量浮洗磷尾礦的堆存，不僅要占用大量的土地資源，還帶來(lái)對(duì)環(huán)境的污染，并存在巨大的安全隱患。高鎂浮選磷尾礦中白云石類碳酸鹽(CaMg(C03)含量一般在70%以上，W(P205)在8_12%，屬高鎂貧磷礦品，浮選磷尾礦礦漿含水量大，對(duì)其進(jìn)行有經(jīng)濟(jì)價(jià)值用途的資源化開發(fā)是世界性難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)浮選磷尾礦的利用及現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料來(lái)源廣、成本低，不耗用硫酸和磷酸、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)可行，社會(huì)效益顯著的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法。本發(fā)明所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，包括以下步驟(1)以浮選磷尾礦漿為原料，礦漿中干基含&05的質(zhì)量百分比為812%，通過增濃機(jī)和過濾機(jī)脫水處理得到尾礦濾餅，控制尾礦濾餅含水量在20-40%;(2)將步驟(1)所得尾礦濾餅或尾礦庫(kù)中堆存的尾礦采用造粒機(jī)造粒，粒徑10-40mm，并用干燥機(jī)干燥至含水〈5%;(3)將配燒的其它含P205的原生磷礦、硅石、焦碳分別粉碎至粒徑3060mm的塊料；步驟(3)中原生磷礦含&05的質(zhì)量百分比^23%。(4)控制浮選磷尾礦與其它磷礦原料混配的質(zhì)量比為100:890，使得入爐混配磷礦原料干基含？205的重量百分比為1319%;(5)向高爐中加入計(jì)量混合的熔燒原料，熔燒原料中各種礦品的計(jì)量配比為步驟(4)所混配磷礦原料100份、焦炭1835份、蛇紋石015份、硅石220份。(6)將步驟(5)所得的原料，采用高爐法制備鈣鎂磷肥。步驟(6)所述的采用高爐法制備鈣鎂磷肥，按以下生產(chǎn)操作步驟進(jìn)行①將將步驟(5)配好的熔燒原料加入高爐中，控制爐溫在1350145(TC進(jìn)行高溫熔融，熔燒時(shí)間3550分鐘，由熔渣排出口得熔體；②將熔體用水淬，水溫為2545°C的水，把水淬后的固體物料撈出瀝水、干燥、粉碎、過篩，得到鈣鎂磷肥成品。3步驟@所述的成品中含&05的質(zhì)量百分比為12-18X，含Mg0的質(zhì)量百分比為8-18%，含Si02的質(zhì)量百分比為25-35%，含CaO的質(zhì)量百分比為25-38%。所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，采用步驟(4)制備的入爐磷礦原料，當(dāng)其含？205的質(zhì)量百分比分別不小于13%、16%和19%時(shí)，制得的鈣鎂磷肥產(chǎn)品含有效&05的質(zhì)量百分比分別^12%、15%和18%;該方法對(duì)入爐磷礦原料的加工貧化率極低，一般低于10%。本發(fā)明所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其創(chuàng)新價(jià)值在于(高鎂)浮選磷尾礦富含植物生長(zhǎng)需要的中量元素鎂和鈣元素(W(Mg0)1018%，W(Ca0)2938%及豐富的微量元素，并含有磷、Si元素(W(P205)912%，W(Si02)816%)，以其為主要原料生產(chǎn)鈣鎂磷肥，由于可少加或不加含鎂、硅助熔劑及有大量C(V灼失二方面的原因，使得熔體中主成份有效P205得以富集，一般入爐混配磷礦原料中W(P205)16%即可制得有效￥。205)15%以上的鈣鎂磷肥，熔燒混配磷礦原料中浮選磷尾礦利用率最大可達(dá)到70%以上，大大降低了鈣鎂磷肥的生產(chǎn)成本。本發(fā)明為高鎂浮洗磷尾礦的資源化利用提供了一條經(jīng)濟(jì)可行的有效利用途徑，對(duì)于節(jié)約磷資源、減少?gòu)U渣排放，促進(jìn)磷礦浮選產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明原料來(lái)源廣、成本低；不耗用硫酸和磷酸、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)可行，社會(huì)效益顯著。圖1為爐法磷礦浮選尾礦原料制備流程圖2為爐法鈣鎂磷肥生產(chǎn)工藝流程具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)例以磷礦浮選尾礦為主要原料，采用高爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作控制步驟如下(1)磷尾礦原料制備以浮選磷尾礦漿為原料，通過增濃機(jī)、過濾機(jī)脫水，得到含水2040%的浮選尾礦濾餅；將該濾餅或尾礦庫(kù)中堆存的含濕尾礦料用造粒機(jī)造粒(料粒徑為1050mm);用干燥機(jī)對(duì)其進(jìn)行干燥脫水，得到含水<5%的磷尾礦顆粒料(尾礦干基W(&0》為812%，)。生產(chǎn)工藝流程見附圖1。(2)入爐熔燒原料的制備將配燒的原生磷礦W(P205>23%)、煤、蛇蛟石、硅石破碎為3060mm粒徑的塊料。將配燒的各礦品、磷尾礦顆料按配比計(jì)量混合，得到入爐熔燒原料。控制其中磷尾礦顆料加入的數(shù)量，使得其與原生磷礦￥。205>23%)搭配得到的入爐磷礦原料中二者的干基質(zhì)量比為100:890-使入爐磷礦原料的W(P205)為1319%。入爐熔燒原料中各種礦品的計(jì)量配比為搭配得到的入爐磷礦原料100份、焦炭塊料1835份、蛇紋石塊料015份、硅石塊料520份。(3)原料入爐熔燒及成品的制備將混配好的入爐原料加入高爐中熔燒；控制熔燒溫度在1350;控制物料高溫熔燒時(shí)間在35分鐘；將高爐熔渣口排出的熔體迅速傾入水中進(jìn)行水淬，控制淬水溫度為25°C，使熔體出爐經(jīng)水淬后迅速冷卻到<700°C;將水淬后的松散狀固結(jié)熔體由池中撈起，送至堆場(chǎng)濾瀝水分；把含水<25%的固體熔渣用轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)干燥至含水<0.5%，然后對(duì)該物料進(jìn)行粉碎、分篩，細(xì)度要求通過250i！m標(biāo)準(zhǔn)篩顆粒部分占總量的80%以上；將檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品包裝入庫(kù)。按此工藝可保證磷礦的轉(zhuǎn)化率在95%以上。以磷礦浮選尾礦為主要原料高爐法制備鈣鎂磷肥的工藝流程見附圖2。本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)化學(xué)成分p2o5Mg0Ca0Si02浮選尾礦8.0013.2028.807.82入爐磷礦原料13.009.1530.8210.32本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)化學(xué)成分有效P205%有效Mg0%Ca0%可溶Si02%水分％/細(xì)度通過0.25mm標(biāo)準(zhǔn)篩%/鈣鎂磷肥12.149.0630.6128.50《0.5》80實(shí)施例2(1)浮選磷尾礦及入爐磷礦原料化學(xué)組成本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)化學(xué)成分PAMgOCaOSi02浮選尾礦9.2012.1029.608.10入爐磷礦原料15.5010.8032.8012.35(2)采用旋風(fēng)爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作步驟生產(chǎn)流程及操作控制步驟與實(shí)施例1相同，工藝流程圖如圖1、圖2。(3)本實(shí)例的典型工藝條件本實(shí)例的典型工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3(1)浮選磷尾礦及入爐磷礦原料化學(xué)組成本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(2)采用旋風(fēng)爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作步驟生產(chǎn)流程及操作控制步驟與實(shí)施例1相同，工藝流程圖如圖1、圖2。(3)本實(shí)例的典型工藝條件本實(shí)例的典型工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例5(1)浮選磷尾礦及入爐磷礦原料化學(xué)組成本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)化學(xué)成分PAMgOCaOSi02浮選尾礦10.9212.3530.209.23入爐磷礦原料16.809.6233.9615.36(2)采用旋風(fēng)爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作步驟生產(chǎn)流程及操作控制步驟與實(shí)施例1相同，工藝流程圖如圖1、圖2。(3)本實(shí)例的典型工藝條件本實(shí)例的典型工藝條件熔燒溫度rc)1410熔燒時(shí)間(min)45淬水溫度rc)41(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)化學(xué)成分有效P205%有效MgO%CaO%可溶Si02%水分％/細(xì)度通過0.25mm標(biāo)準(zhǔn)篩%/鈣鎂磷肥16.469.9835.3230.25《0.5》808實(shí)施例6(1)浮選磷尾礦及入爐磷礦原料化學(xué)組成本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(2)采用旋風(fēng)爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作步驟生產(chǎn)流程及操作控制步驟與實(shí)施例1相同，工藝流程圖如圖1、圖2。(3)本實(shí)例的典型工藝條件本實(shí)例的典型工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例7(1)浮選磷尾礦及入爐磷礦原料化學(xué)組成本實(shí)例所用浮選磷尾礦及入爐磷礦原料典型化學(xué)成分(質(zhì)量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(2)采用旋風(fēng)爐制備鈣鎂磷肥的生產(chǎn)流程及操作步驟生產(chǎn)流程及操作控制步驟與實(shí)施例1相同，工藝流程圖如圖1、圖2。(3)本實(shí)例的典型工藝條件本實(shí)例的典型工藝條件<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(4)本實(shí)例所制備的鈣鎂磷肥性能指標(biāo)本實(shí)例所制備鈣鎂磷肥技術(shù)性能指標(biāo)(化學(xué)成分W%)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求一種利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)以浮選磷尾礦漿為原料，礦漿中干基含P2O5的重量百分比為8～12％，通過增濃機(jī)和過濾機(jī)脫水處理得到尾礦濾餅，控制尾礦濾餅含水量在20-40％；(2)將步驟(1)所得尾礦濾餅或尾礦庫(kù)中堆存的尾礦采用造粒機(jī)造粒，粒徑10-40mm，并用干燥機(jī)干燥至含水＜5％；(3)將配燒的其它原生磷礦、硅石、焦碳分別粉碎至粒徑30～60mm的塊料；(4)控制浮選磷尾礦與其它磷礦原料混配的比例，二者干基質(zhì)量比為100∶8～90，使得入爐混配磷礦原料的干基P2O5的質(zhì)量百分比為13～19％；(5)向高爐中加入計(jì)量混合的熔燒原料，熔燒原料中各種礦品的計(jì)量配比為步驟(4)所混配磷礦原料100份、焦炭18～35份、蛇紋石0～15份、硅石2～20份；(6)將步驟(5)所得的原料，采用高爐法制備鈣鎂磷肥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，步驟(3)原生磷礦含&05的質(zhì)量百分比^23%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，步驟(6)所述的采用高爐法制備鈣鎂磷肥，按以下生產(chǎn)操作步驟進(jìn)行①將將步驟(5)配好的熔燒原料加入高爐中，控制爐溫在1350145(TC進(jìn)行高溫熔融，熔燒時(shí)間3550分鐘，由熔渣排出口得熔體；②將熔體用水淬，水溫為2545t:的水，把水淬后的固體物料撈出瀝水、干燥、粉碎、過篩，得到鈣鎂磷肥成品。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，步驟②所述的成品中P205的質(zhì)量百分比為12-18%，MgO的質(zhì)量百分比為8-18%，Si02的質(zhì)量百分比為25-35%，CaO的質(zhì)量百分比為25-38%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，采用步驟(4)制備的入爐磷礦原料，其干基&05的重量百分比>13%，制得的鈣鎂磷肥產(chǎn)品中P205的有效含量^12%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，采用步驟(4)制備的入爐磷礦原料，其干基&05的重量百分比>16%，制得的鈣鎂磷肥產(chǎn)品中P205的有效含量^15%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其特征在于，采用步驟(4)制備的入爐磷礦原料，其干基&05的重量百分比>19%，制得的鈣鎂磷肥產(chǎn)品中P205的有效含量^18%。全文摘要一種利用磷礦浮洗尾礦高爐法制備鈣鎂磷肥的方法屬磷肥化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種以磷礦浮選尾礦為主要原料，本發(fā)明采用高爐法制備鈣鎂磷肥的方法，其步驟為(1)以浮選磷尾礦漿為原料，礦漿中干基含P2O5的重量百分比為8～12％，經(jīng)處理得到尾礦濾餅，控制尾礦濾餅含水量在20-40％；(2)將步驟(1)所得用造粒機(jī)造粒，粒徑10-40mm，并用干燥機(jī)干燥至含水＜5％；(3)將配燒的其它原生磷礦、硅石、焦碳分別粉碎至粒徑30～60mm的塊料；(4)浮選磷尾礦與其它磷礦原料混配的質(zhì)量比為100∶8～90；(5)向高爐中加入計(jì)量混合的熔燒原料；(6)將步驟(5)所得的原料，采用高爐法制備鈣鎂磷肥。本發(fā)明原料來(lái)源廣、成本低；不耗用硫酸和磷酸、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)可行，社會(huì)效益顯著。文檔編號(hào)C05B5/00GK101747090SQ20091021835公開日2010年6月23日申請(qǐng)日期2009年12月14日優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日發(fā)明者趙建國(guó)申請(qǐng)人:云南省化工研究院