一種制備磷鎂肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備磷鎂肥的方法，該方法將高鎂磷尾礦在880～1200℃下煅燒，得到煅白；煅白加入到磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中進行中和沉淀反應，至料液pH值為7-10時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；在過濾所得含磷鎂固相渣中加入固相渣干基質(zhì)量10%-45%的硫酸反應0.1-10h，反應后將反應物干燥、粉碎得到磷鎂肥產(chǎn)品。本發(fā)明具有降低廢水處理成本、回收利用廢棄物中磷鎂資源、產(chǎn)品成本低和經(jīng)濟效益好的特點。
【專利說明】一種制備磷鎂肥的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化工【技術領域】，具體來說涉及一種利用高鎂磷尾礦處理磷肥工業(yè)酸性含磷廢水制備磷鎂肥的方法。

【背景技術】
[0002]高鎂磷尾礦是磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的尾礦，主要物相為氟磷灰石和白云石，其P2O5含量為4%?8%、MgO含量為15%?19%，屬于高鎂低品位磷礦。對于年產(chǎn)400萬噸磷精礦的選礦廠來說，每年可產(chǎn)生約120萬噸的高鎂磷尾礦，含有約5?10萬噸的P2O5，約15?25萬噸的MgO，磷鎂資源豐富。長期以來，因為高鎂磷尾礦含磷品位較低，通常被磷礦企業(yè)當作廢棄物采用堆存方式進行處理，該尾礦中的磷鎂資源被白白浪費，沒有實現(xiàn)資源的有效利用。
[0003]我國磷肥工業(yè)在濕法磷酸生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量酸性含磷廢水，該廢水一般磷含量高、PH值低、酸性強，同時含有少量氟鎂鋁鐵砷氮等雜質(zhì)，需要處理才能作為工藝水循環(huán)使用或達標外排。該酸性廢水一般采用化學沉淀法處理，典型工藝為采用石灰乳中和沉淀，生石灰使用量很大，處理成本較高，且中和處理所得的沉淀渣經(jīng)濟價值低，主要當做廢棄物作堆存處理或廉價外賣。
[0004]在申請?zhí)枮?00810058958.0的專利文獻中公開了《利用磷礦浮選副產(chǎn)尾礦直接制備磷鎂肥料的方法》，該專利采用磷礦浮選副產(chǎn)尾礦與硫磷混酸反應制備磷鎂肥料，但產(chǎn)品成本高，產(chǎn)品中磷鎂含量偏低。
[0005]在申請?zhí)枮?01010608653.X的專利文獻中公開了《利用萃余酸和高鎂磷尾礦渣制備磷鎂復合肥料的方法》，該專利用萃余酸和高鎂磷尾礦渣混合反應制備磷鎂復合肥料，但萃余酸使用量大，產(chǎn)品成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種利用高鎂磷尾礦處理磷肥工業(yè)酸性含磷廢水制備磷鎂肥的方法。該方法具有降低廢水處理成本、回收利用廢棄物中磷鎂資源、產(chǎn)品成本低和經(jīng)濟效益好的特點。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種制備磷鎂肥的方法，包括以下步驟:
(1)將P2O5含量為2%?10%、MgO含量為14%?21%的高鎂磷尾礦在880?1200°C下煅燒，得到煅白；
(2)將煅白加入到P2O5含量為1%?6%、pH值為0.7?3的磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中進行中和沉淀反應，至料液PH值為7-10時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；
(3)在過濾所得含磷鎂固相洛中加入固相洛干基質(zhì)量10%-45%的硫酸反應0.1-1Oh,反應后將反應物干燥、粉碎得到有效P20516%?25%、有效Mg013%?19%的粉狀磷鎂肥產(chǎn)品。
[0008]上述含量為質(zhì)量百分含量。
[0009]上述的一種磷鎂肥的制備方法，其中:高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物。
[0010]上述的一種磷鎂肥的制備方法，其中:將粉狀磷鎂肥產(chǎn)品在圓盤造粒機或滾筒造粒機上造粒，經(jīng)干燥、篩分后得到顆粒磷鎂肥產(chǎn)品。
[0011]主要化學反應如下:
MgCO3.CaCO3 — MgO+ CaO+ CO2 ?CaO+ H2O — Ca(OH)2MgO+ H2O — Mg(OH)2Ca (OH) 2 + H3PO4 — CaHPO4.2H20 IMg (OH) 2 + H3PO4 + H2O — MgHPO4.3H20 ICaHPO4.2H20+ H2SO4 — Ca (H2PO4) 2.H2O+ CaSO4 + H2OMgHPO4.3H20+ H2SO4 — Mg (H2PO4) 2.2H20+ MgSO4 + H2OCa5F (PO4) 3 + H2SO4 + 3H20 — Ca (H2PO4) 2.H2O + CaSO4 + HF ?本發(fā)明利用高鎂磷尾礦處理磷肥工業(yè)酸性含磷廢水來制備磷鎂肥，高鎂磷尾礦的煅燒后得到主要成分為氧化鈣、氧化鎂和少量氟磷灰石的煅白，將煅白加入到磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中進行中和沉淀反應，生成磷酸鈣鹽和磷酸鎂鹽沉淀物，過濾料液后，得到主要成分為磷酸鈣鹽、磷酸鎂鹽和部分氟磷灰石的固相渣，在固相渣中加入硫酸反應將固相渣中枸溶性和不溶性磷轉化為可溶性磷，以及將枸溶性和不溶性鎂轉化為可溶性鎂，干燥、粉碎或造粒得到磷鎂肥產(chǎn)品。本發(fā)明得到的磷鎂肥產(chǎn)品質(zhì)量為:總磷Ρ20518%?26%、有效P2O516%?25%、總鎂Mg014%?20%、有效Mg013%?19%、以P2O5計的游離酸彡5%。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有明顯的有益效果，本發(fā)明采用高鎂磷尾礦的煅燒產(chǎn)物代替普通生石灰來處理磷肥工業(yè)酸性含磷廢水，高鎂磷尾礦的煅燒產(chǎn)物成本約150-200元每噸，普通生石灰約500-600元每噸，明顯降低了廢水的處理成本；本發(fā)明得到的磷鎂肥產(chǎn)品中的磷鎂養(yǎng)分全部來自廢棄物高鎂磷尾礦和磷肥工業(yè)酸性含磷廢水，回收利用了廢棄物中磷鎂資源，屬于廢棄物資源化有效利用；本發(fā)明利用高鎂磷尾礦煅燒物處理磷肥工業(yè)酸性含磷廢水得到的副產(chǎn)物加工制備磷鎂肥，成本低，產(chǎn)品每噸成本約250-400元，而市場價格可達900-1300元，利潤空間大，經(jīng)濟效益好；本發(fā)明將高鎂磷尾礦和磷肥工業(yè)酸性含磷廢水轉化為磷鎂肥產(chǎn)品，即處理了廢水，又避免了高鎂磷尾礦的堆存，從而避免土地的占用和堆場的維護，降低了對環(huán)境的危害，環(huán)保效益明顯。
[0013]綜上所述，本發(fā)明具有降低廢水處理成本、回收利用廢棄物中磷鎂資源、產(chǎn)品成本低和經(jīng)濟效益好的特點，對磷肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明工藝流程框圖。

【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明的具體實施過程如下:
一種制備磷鎂肥的方法，包括以下步驟: (1)將P2O5含量為2%?10%、MgO含量為14%?21%的高鎂磷尾礦在880?1200°C下煅燒，得到煅白；
(2)將煅白加入到P2O5含量為1%?6%、pH值為0.7?3的磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中進行中和沉淀反應，至料液PH值為7-10時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；
(3)在過濾所得含磷鎂固相洛中加入固相洛干基質(zhì)量10%-45%的硫酸反應0.1-1Oh,反應后將反應物干燥、粉碎得到有效P20516%?25%、有效Mg013%?19%的粉狀磷鎂肥產(chǎn)品。
[0016]上述的一種磷鎂肥的制備方法，其中:高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物。
[0017]上述的一種磷鎂肥的制備方法，其中:將粉狀磷鎂肥產(chǎn)品在圓盤造粒機或滾筒造粒機上造粒，經(jīng)干燥、篩分后得到顆粒磷鎂肥產(chǎn)品。
[0018]為了便于理解本發(fā)明，下面實施例子闡述本
【發(fā)明內(nèi)容】
，本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅限于下面的實施例。
[0019]實施例1
將P2O5含量為7.0%、Mg0含量為16.9%的高鎂磷尾礦在960°C下煅燒，得到質(zhì)量為高鎂磷尾礦61%的煅白，在P2O5含量為4.0%、pH值為1.5的It磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中加入104kg上述煅白進行中和沉淀反應，反應至料液pH值為8時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣(干基質(zhì)量約135kg)，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；在過濾所得含磷鎂固相渣中加入固相洛干基質(zhì)量35%的硫酸反應0.5h,反應后將反應物干燥、粉碎得到約185kg的規(guī)格為有效P20525%、有效Mg015%的粉狀磷鎂肥產(chǎn)品。
[0020]實施例2
將P2O5含量為2.0%、MgO含量為21.0%的高鎂磷尾礦在1200°C下煅燒，得到質(zhì)量為高鎂磷尾礦56%的煅白，在P2O5含量為1%、ρΗ值為3的It磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中加入30kg上述煅白進行中和沉淀反應，反應至料液pH值為7時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣(干基質(zhì)量約51kg)，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；在過濾所得含磷鎂固相渣中加入固相渣干基質(zhì)量10%的硫酸反應0.1h,反應后將反應物干燥、粉碎后在圓盤造粒機上造粒得到約58kg規(guī)格為有效P20516%、有效Mg019%的顆粒磷鎂肥產(chǎn)品。
[0021]實施例3
將P2O5含量為10.0%、MgO含量為14.0%的高鎂磷尾礦在880°C下煅燒，得到質(zhì)量為高鎂磷尾礦65%的煅白，在P2O5含量為6%、pH值為0.7的It磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中加入253kg上述煅白進行中和沉淀反應，反應至料液pH值為10時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣(干基質(zhì)量約283kg)，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排；在過濾所得含磷鎂固相渣中加入固相渣干基質(zhì)量45%的硫酸反應10h，反應后將反應物干燥、粉碎后在滾筒造粒機上造粒得到約410kg規(guī)格為有效P20523%、有效Mg013%的顆粒磷鎂肥產(chǎn)品。
[0022]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種制備磷鎂肥的方法，包括以下步驟: (1)將P2O5含量為2%?10%、MgO含量為14%?21%的高鎂磷尾礦在880?1200°C下煅燒，得到煅白； (2)將煅白加入到P2O5含量為1%?6%、pH值為0.7?3的磷肥工業(yè)酸性含磷廢水中進行中和沉淀反應，至料液PH值為7-10時過濾料液，得到清液和含磷鎂固相渣，清液返回磷肥生產(chǎn)系統(tǒng)或達標外排； (3)在過濾所得含磷鎂固相洛中加入固相洛干基質(zhì)量10%-45%的硫酸反應0.1-1Oh,反應后將反應物干燥、粉碎得到有效P20516%?25%、有效Mg013%?19%的粉狀磷鎂肥產(chǎn)品； 上述含量為質(zhì)量百分含量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種制備磷鎂肥的方法，其特征在于:高鎂磷尾礦為磷礦在選礦過程中獲取高品位五氧化二磷的磷精礦后排放的含低品位五氧化二磷的礦物。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種制備磷鎂肥的方法，其特征在于:將粉狀磷鎂肥產(chǎn)品在圓盤造粒機或滾筒造粒機上造粒，經(jīng)干燥、篩分后得到顆粒磷鎂肥產(chǎn)品。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種制備磷鎂肥的方法，其特征在于:得到的磷鎂肥產(chǎn)品質(zhì)量為:總磷P2O518%?26%、有效P2O516%?25%、總鎂MgO14%?20%、有效MgO13%?19%、以P2O5計的游離酸彡5%。
【文檔編號】C05B9/00GK104387121SQ201410626672
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】劉旭, 王邵東, 解田, 胡宏, 石玲元, 楊俊 , 龍慶蘭 申請人:甕福（集團）有限責任公司