專(zhuān)利名稱(chēng)：一種對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO₄·3H₂O的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磷礦粉凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用主要成分為磷酸的復(fù)合脫鎂劑以及采用脫鎂促進(jìn)劑、脫鎂穩(wěn)定劑降低磷礦中鎂雜質(zhì)提高磷礦品位，并利用化學(xué)共沉淀一定向結(jié)晶法回收脫鎂廢液中的鎂制備MgHPO4 · 3H20的方法。
背景技術(shù)：
目前，世界磷礦資源日趨枯竭，如何利用中低品位磷礦生產(chǎn)磷酸及磷酸鹽已受到磷礦工作者的極大關(guān)注。中國(guó)磷礦資源中約有90%屬于中低品位，且大部分是海相型沉積巖，直接利用的難度較大。而且，由于鎂雜質(zhì)的存在，對(duì)磷礦的加工特別是濕法加工會(huì)帶來(lái)一些不利的影響。
在現(xiàn)有濕法磷酸生產(chǎn)中，由于磷礦中的鎂鹽會(huì)全部溶解到磷酸溶液中，鎂全部進(jìn)入液相使磷酸中第一個(gè)H+濃度大大降低，從而會(huì)影響到磷酸萃取階段中的反應(yīng)，為了保持一定的H+濃度，就必須提高液相中的S042_濃度，但這樣又會(huì)造成硫酸鈣結(jié)晶細(xì)小，使磷石膏分離時(shí)不僅增加過(guò)濾難度，而且磷石膏含水量高，洗滌效率也隨之降低，磷收率也就降低。而且大量的鎂進(jìn)入液相后，生產(chǎn)出的磷酸含鎂量高，會(huì)給后續(xù)磷產(chǎn)品的加工帶來(lái)不利影響例如，采用這種含鎂量高的磷酸生產(chǎn)重鈣時(shí)會(huì)引起二次磷礦分解率降低；用其生產(chǎn)磷銨時(shí)則會(huì)生成難溶的MgNH4PO4,使肥料的水溶磷和有效磷下降。因此在磷礦粉進(jìn)入磷酸萃取階段前，必須對(duì)原料礦粉進(jìn)行預(yù)處理。其中，化學(xué)脫鎂法是研究的熱點(diǎn)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00610021647. 8公開(kāi)了一種以硫酸和乙二胺四乙酸二鈉或硝酸為復(fù)合脫鎂劑進(jìn)行化學(xué)脫鎂，然后以石灰乳、氫氧化鈉或氨水為中和沉淀劑回收脫鎂廢液中的鎂制備氫氧化鎂迪工藝。但是采用該工藝的磷質(zhì)量損失較大，可達(dá)2. 6%，且制備氫氧化鎂后的廢液為堿性，其PH—般在8 14。因此，若將處理后的廢液回用到脫鎂工段時(shí)會(huì)消耗大量的酸性脫鎂劑。中國(guó)專(zhuān)利授權(quán)公告號(hào)CN100392124C公開(kāi)了一種以硫酸氫鎂或濃硫酸與硫酸鎂的混合物為脫鎂劑對(duì)中低品位的磷礦進(jìn)行脫鎂凈化，以磷酸一銨為中和沉淀劑回收磷礦脫鎂廢液中的鎂制備磷酸銨鎂產(chǎn)品的方法。但經(jīng)此工藝處理后的磷礦產(chǎn)物品位較之原礦有所下降，且廢液也為堿性，其PH —般在7. 5^9. 0，不利于廢液回用。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?8105871. 8公開(kāi)了一種以硫酸為主體酸與少量磷礦萃取返回的磷酸進(jìn)行復(fù)配，在90°C進(jìn)行化學(xué)脫鎂后高溫濃縮，通入氨氣制備銨鎂復(fù)肥的工藝。該工藝雖然也用硫磷混酸，但以硫酸為主體酸、磷酸為輔酸，整個(gè)過(guò)程溫度較高，能耗較大，磷質(zhì)量損失較大，可達(dá)5%。綜上可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)磷礦進(jìn)行脫鎂處理時(shí)無(wú)法避免磷損失；處理后的廢液為堿性，若進(jìn)行回用時(shí)須消耗大量的酸性脫鎂劑。至今尚未見(jiàn)到同時(shí)利用脫鎂活性劑和脫鎂促進(jìn)劑對(duì)磷礦進(jìn)行脫鎂的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO4 · 3H20的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，在提高磷礦品位的同時(shí)利用回收脫鎂廢液中的鎂制備MgHPO4CH2O產(chǎn)品。本發(fā)明對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO4 · 3H20的方法，其特征在于先配制復(fù)合脫鎂劑將質(zhì)量百分比濃度為20-85%的磷酸質(zhì)量百分比濃度36 38%鹽酸或質(zhì)量百分比濃度98%硫酸或質(zhì)量百分比濃度65飛8%硝酸中的一種或多種水按體積比為O. 05 O. 25 :0. 02 O. 03 1配制成溶液，作為復(fù)合脫鎂劑待用；將經(jīng)磨礦洗礦工段得到的平均粒徑為6(Γ70%過(guò)100目篩范圍的磷礦粉，加入按其質(zhì)量O. 0Γ0. 2%的脫鎂活性劑和O. I O. 5%的脫鎂穩(wěn)定劑，按液固質(zhì)量比為I飛:I加水并混合均勻； 磷礦脫鎂工段以O(shè). 2 I. 5ml/min的速率緩慢加入所配制的復(fù)合脫鎂劑，調(diào)節(jié)控制反應(yīng)體系的PH處于2 4范圍反應(yīng)3(T90min ；接著進(jìn)行液固分離，分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；往上述分離得到的液相中加入沉淀劑至pH為4 6，在2(T70°C攪拌反應(yīng)2(T60min，再按20(T300mg/L加入絮凝劑，混合均勻后，靜置2(T50min進(jìn)行絮凝沉降后，再次進(jìn)行液固分離；在該再次液固分離出的液相中加入定向結(jié)晶劑至pH為6 7，在2(T70°C反應(yīng)2(T60min，進(jìn)行最后固液分離，對(duì)分離得到的固體進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锾幚砗?，即得到MgHPO4 · 3H20 產(chǎn)品。最后固液分離出的液相可以回注至磨礦洗礦工段或磷礦脫鎂工段循環(huán)使用。所述脫鎂活性劑選自聚乙二醇、十六烷基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉或聚山梨酯中的一種或多種。所述脫鎂穩(wěn)定劑選自多聚磷酸鈉、碳酸鈉或硫酸銨中的一種或多種。所述沉淀劑選自KOH、NaOH, CaO, Ca (OH) 2 或 NH3 · H2O0所述絮凝劑為聚合氯化鋁(PAC)或聚合硫酸鋁(PAS)。所述定向結(jié)晶劑選自Mg0、MgC03或Mg(0H)2。所述對(duì)最后分離得到的固體進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锾幚?，是指?0 120°C溫度條件下進(jìn)行鼓風(fēng)干燥60 120min，或在溫度為80 120°C，真空度為O. 07^0. 08MPa條件下真空干燥80 120min。本發(fā)明利用主要成分為磷酸的復(fù)合脫鎂劑，以及采用脫鎂活性劑和脫鎂穩(wěn)定劑對(duì)磷礦粉進(jìn)行脫鎂預(yù)處理，在將鎂雜質(zhì)從磷礦粉中脫除的同時(shí)提高磷礦粉品位；脫鎂后液固分離得到的固相為較高品位的精礦粉可作為磷化工的生產(chǎn)原料；進(jìn)一步利用化學(xué)共沉淀——定向結(jié)晶法回收脫鎂廢液中的鎂制得MgHPO4 ·3Η20產(chǎn)品。原中低品位的磷礦粉經(jīng)本發(fā)明方法處理后其P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)可提高O. Γ5%, P2O5總質(zhì)量含量增加O. Γ3%,改變了現(xiàn)有預(yù)處理方法磷損失嚴(yán)重的情況，氧化鎂質(zhì)量含量去除率達(dá)75、8%，所得MgHPO4 · 3Η20的純度可達(dá)90 98%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)和顯著的有益效果(I)由于本發(fā)明中所采用的復(fù)合脫鎂劑是由質(zhì)量百分比濃度為20-85%的磷酸質(zhì)量百分比濃度36 38%鹽酸或質(zhì)量百分比濃度98%硫酸或質(zhì)量百分比濃度65飛8%硝酸中的一種或多種水按體積比為O. 05、. 25 :0. 02、. 03 :1配制而成，其主要成分為磷酸，在脫鎂反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，可以促進(jìn)磷酸一鈣的生成與結(jié)晶成形，同時(shí)抑制磷酸的生成，防止磷礦石中的磷組分酸解進(jìn)入液相造成磷損失。其中的反應(yīng)機(jī)理如下Cu;!'(PO,), + Η ^ 5Ca + 3H2PO4 + IfF①H2PO4 + Ca- O ( V,(//2/Y)4)]丄②H1 PO, +H' O ", PO 斂由于本發(fā)明中采用了主要成分為磷酸的復(fù)合脫鎂劑進(jìn)行化學(xué)脫鎂，改變了現(xiàn)有復(fù)合脫鎂劑由于大量硫酸或硫酸根的存在而造成磷礦石中的磷組分酸解進(jìn)入液相，磷損失率較高，磷礦石表面晶體細(xì)小致密導(dǎo)致過(guò)濾難度增大的情況。本發(fā)明中所采用的主要成分為磷酸的復(fù)合脫鎂劑，可以顯著增加精礦中的P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 1% 3%。(2)由于本發(fā)明中采用選自聚乙二醇、十六烷基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉或聚山梨酯中的一種或多種的脫鎂活性劑，可以增加反應(yīng)生成的晶體界面表面能，抑制成核過(guò)程，減少細(xì)晶的生成，還可以促進(jìn)反應(yīng)廣生的細(xì)小晶體向粗大晶體轉(zhuǎn)變，改善礦石表面結(jié)晶體的形貌，降低過(guò)濾難度；同時(shí)，減少磷礦顆粒附近初級(jí)均相成核概率，避免生成的細(xì)晶在礦粉表面沉積，增加磷礦顆粒表面通透性，促進(jìn)的擴(kuò)散，從而促進(jìn)脫鎂反應(yīng)的進(jìn)行，增加脫鎂率。因此，本發(fā)明中所采用的脫鎂活性劑，可以改變現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)磷礦脫鎂處理時(shí)由于產(chǎn)生大量細(xì)小結(jié)晶在礦粉顆粒表面形成致密固態(tài)膜，阻礙H+的擴(kuò)散而導(dǎo)致脫鎂反應(yīng)不徹底、能耗較高的情況。(3)由于本發(fā)明中采用選自多聚磷酸鈉、碳酸鈉或硫酸銨中的一種或多種的脫鎂穩(wěn)定劑，可以穩(wěn)定反應(yīng)中晶體形貌轉(zhuǎn)變，保證脫鎂劑中H+在礦粉顆粒表面的擴(kuò)散速率，從而保證脫鎂反應(yīng)的進(jìn)行。(4)本發(fā)明中利用化學(xué)共沉淀——定向結(jié)晶將回收脫鎂廢液中的鎂來(lái)制備獲得MgHPO4 · 3H20，該MgHPO4 · 3H20產(chǎn)品在醫(yī)藥上可用作變質(zhì)劑和制造治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物，在食品行業(yè)可用于營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、PH調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、穩(wěn)定劑，可用于包裝材料增塑劑，化肥碳酸氫銨的穩(wěn)定劑，牙膏添加劑，也可用作飼料添加劑和肥料，應(yīng)用較廣泛。本發(fā)明有效提高了資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。(5)由于本發(fā)明中采用化學(xué)共沉淀——定向結(jié)晶回收脫鎂廢液中的鎂制得MgHPO4CH2O產(chǎn)品，進(jìn)行固液分離后所得到的廢液為弱酸性，pH—般為5飛，這改變了以往現(xiàn)有技術(shù)中回收廢液中的鎂制備氫氧化鎂或銨鎂復(fù)合肥后由于廢液為堿性，若回用時(shí)需消耗大量酸性脫鎂劑的狀況。采用本發(fā)明，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)分別取質(zhì)量百分濃度為85%的磷酸O. 25體積，36% 38%鹽酸O. 02體積，緩慢加入至I體積水中，配制成復(fù)合脫鎂劑稀溶液待用；(2)經(jīng)磨礦洗礦工段，取含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29. 1%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 6%，粒徑為70%過(guò)100目篩的宜昌磷礦粉100質(zhì)量份,置于反應(yīng)器中；加入十二燒基苯磺酸鈉O. 2質(zhì)量份，多聚磷酸鈉O. 5質(zhì)量份，加水300質(zhì)量份混成漿料；接著進(jìn)入磷礦脫鎂工段控制溫度為60°C，攪拌速率為500r/min，以O(shè). 2 lml/min的速率緩慢加入前面所配制的復(fù)合脫鎂劑稀溶液，調(diào)節(jié)控制體系的PH處在2 4范圍，反應(yīng)50min，脫鎂完成；(3)將步驟(2)脫鎂反應(yīng)后的固液混合物在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾2min以上，進(jìn)行固液分離，所分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；(4)對(duì)上述分離得到的精礦粉進(jìn)行分析測(cè)試，測(cè)得精礦粉中P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30. 6%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 49%，與處理前的原礦粉相比，P2O5質(zhì)量百分含量上升了 5. %，礦粉中P2O5總質(zhì)量含量增加了 3. 0%，氧化鎂質(zhì)量百分含量去除率為86. 4% ；(5)向步驟(3)真空抽濾中分離出來(lái)的脫鎂廢液中加入KOH溶液調(diào)節(jié)pH至5. 3，在70°C攪拌反應(yīng)20min后，按每升脫鎂液加入300mg聚合氯化鋁，混合均勻后靜置20min， 以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不少于5min ；(6)將步驟(5)中離心分離出來(lái)的液相置于定向結(jié)晶槽中，加入MgCO3調(diào)節(jié)pH至7,在20°C反應(yīng)60min后，以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不低于5min,將分離得到的固體物質(zhì)在70°C鼓風(fēng)干燥120min后，利用XRD分析得知，所得到的固體即為MgHPO4 ·3Η20產(chǎn)品，其純度為95. 63%。實(shí)施例2 (I)分別取質(zhì)量百分濃度為45%的磷酸O. 15體積，36% 38%鹽酸O. OI體積，659Γ68%硝酸酸O. 01體積，緩慢加入至I體積水中，配制成復(fù)合脫鎂劑稀溶液待用；(2)取含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28. 3%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 8%，粒徑為60%過(guò)100目篩的明珠磷礦粉100質(zhì)量份，置于反應(yīng)器中，加入十六烷基溴化銨O. 01質(zhì)量份，碳酸鈉O. I質(zhì)量份，加水400質(zhì)量份混合成漿料，控制溫度為70°C，在450r/min的攪拌速率條件下，以O(shè). 2^0. 5ml/min的速率緩慢加入脫鎂劑，控制pH在2 4反應(yīng)30min，脫鎂完成；(3)將步驟(2)脫鎂反應(yīng)后的固液混合物在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾2min以上，進(jìn)行固液分離，所分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；(4)對(duì)上述分離后的得到的精礦粉進(jìn)行分析測(cè)試，測(cè)得精礦粉中P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 7%，與處理前的原礦粉相比，P2O5的質(zhì)量百分含量上升了2. 47. %，礦粉中P2O5的總質(zhì)量含量增加了 I. 9%，氧化鎂質(zhì)量百分含量去除率為75. 6% ；(5)向步驟(3)真空抽濾分離出來(lái)的脫鎂廢液中加入Ca(OH)2溶液調(diào)節(jié)pH至6，在20°C攪拌反應(yīng)20min后，按每升脫鎂液加入200mg聚合氯化鋁，混合均勻后靜置50min，以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不少于5min ；(6 )將步驟(5 )中離心分離后的液相置于定向結(jié)晶槽中，加入MgO調(diào)節(jié)pH至6. 5，在70°C反應(yīng)60min后，在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾5min以上，分離后的固相在溫度為120°C、真空度為O. 08Mpa的條件下真空干燥80min后，利用XRD分析得知，所得到的固體MgHPO4 · 3H20產(chǎn)品，其純度為90%。實(shí)施例3:(I)分別取質(zhì)量百分濃度為20%的磷酸O. 25體積，98%硫酸O. 025體積，緩慢加入至I體積水中，配制成復(fù)合脫鎂劑稀溶液待用；(2)取含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24. 3%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6. 7%，粒徑為60%過(guò)100目篩的保康磷礦粉100質(zhì)量份，置于反應(yīng)器中，加入十六烷基溴化銨O. 2質(zhì)量份，聚山梨酯O. I質(zhì)量份，多聚磷酸鈉O. 3質(zhì)量份，氯化鈉O. I質(zhì)量份，加水250質(zhì)量份混成漿料，控制溫度為60°C，在攪拌速率200r/min的條件下，以O(shè). 2 lml/min的速率緩慢加入脫鎂劑，控制pH在2 4反應(yīng)90min，脫鎂完成；(3)將步驟(2)脫鎂反應(yīng)后的固液混合物以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不低于5min，分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；(4)對(duì)上述分離后的得到的精礦粉進(jìn)行分析測(cè)試，測(cè)得精礦粉中P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.5%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 82%，與處理前的原礦粉相比，P2O5質(zhì)量百分含量上升了4. 94. %，礦粉中P2O5總質(zhì)量含量增加了 2. 2%，氧化鎂質(zhì)量百分含量去除率為88% ；(5)向步驟(3)離心分離后的脫鎂廢液中加入CaO調(diào)節(jié)pH至4，在40°C攪拌反應(yīng)30min后，按每升脫鎂液加入200mg聚合氯化招,混合均勻后靜置40min,在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾5min以上，進(jìn)行固液分離；
(6 )將步驟(5 )真空抽濾后的液相置于定向結(jié)晶槽中，加入Mg (OH) 2調(diào)節(jié)pH至6，在50°C反應(yīng)40min后，以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不少于5min,分離得到的固相在120°C鼓風(fēng)干燥60min ;利用XRD分析得知，所得到的固體MgHPO4 · 3H20產(chǎn)品，其純度為94. 86%。實(shí)施例4 (I)分別取質(zhì)量百分濃度為85%的磷酸O. 05體積，65% 68%硝酸O. 02體積，緩慢加入至I體積水中，配制成復(fù)合脫鎂劑稀溶液待用；(2)取含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18. 3%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 7%，粒徑60%過(guò)100目篩的三新磷礦粉100質(zhì)量份，置于反應(yīng)器中，加入十六烷基氯化銨O. 15質(zhì)量份，多聚磷酸鈉O. 2質(zhì)量份，加水500質(zhì)量份混成漿料，控制溫度為90°C，在400r/min攪拌速率條件下，以O(shè). 2^1. lml/min的速率緩慢加入脫鎂劑，控制pH在2 4范圍內(nèi)反應(yīng)35min，脫鎂完成；(3)將步驟(2)脫鎂反應(yīng)后的固液混合物在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾2min以上進(jìn)行固液分離，所分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；(4)對(duì)上述分離得到的精礦粉進(jìn)行分析測(cè)試，測(cè)得精礦粉中P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18. 7%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 63%，與處理前的原礦粉相比，P2O5質(zhì)量百分含量上升了2. 19. %，礦粉中P2O5總質(zhì)量含量增加了 O. 9%，氧化鎂質(zhì)量百分含量去除率為86. 6% ；(5)向步驟(3)分離后的脫鎂廢液加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5. 5，在50°C攪拌反應(yīng)40min,按每升脫鎂液加入300mg聚合硫酸招,混合均勻后靜置30min后，以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不少于5min ；(6)將步驟(5)真空抽濾后的液相置于定向結(jié)晶槽中，加入Mg(OH)2調(diào)節(jié)pH至7，在50°C反應(yīng)40min后，以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不少于5min,分離得到的固體在溫度為80°C，真空度為O. 07MPa的條件下真空干燥120min，利用XRD分析得知，所得固體MgHPO4 · 3H20 產(chǎn)品，其純度為 94. 99%。實(shí)施例5 (I)分別取質(zhì)量百分濃度為40%的磷酸O. 2體積，36% 38%鹽酸O. 03體積，緩慢加入至I體積水中，配制成復(fù)合脫鎂劑稀溶液待用；(2)取含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18. 3%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9. 6%，粒徑60%過(guò)100目篩的鷂子河磷礦粉100質(zhì)量份，置于反應(yīng)器中，加入十二烷基磺酸鈉O. 04質(zhì)量份，聚山梨酯O. I質(zhì)量份，多聚磷酸鈉O. 01質(zhì)量份,碳酸鈉0，01質(zhì)量份,加入100質(zhì)量份水混成衆(zhòng)料后,控制溫度為60°C，在攪拌速率500r/min的條件下，以O(shè). 2^1. 5ml/min的速率緩慢加入脫鎂劑，控制pH在2 4范圍內(nèi)反應(yīng)60min，脫鎂完成；(3)將步驟(2)脫鎂反應(yīng)后的固液混合物以2000r/min以上轉(zhuǎn)速離心分離不低于5min，所分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉；(4)對(duì)上述分離后的得到的精礦 粉進(jìn)行分析測(cè)試，測(cè)得精礦粉中P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.8%，MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 19%，與處理前的原礦粉相比，P2O5質(zhì)量百分含量上升了 2. 73. %,礦粉中P2O5總質(zhì)量含量增加了 O. 8%，氧化鎂質(zhì)量百分含量去除率為98% ；(5)向步驟(3)分離后的脫鎂廢液中加入氨水溶液調(diào)節(jié)pH至5. 5，在50°C攪拌反應(yīng)40min后，按每升脫鎂液加入200mg聚合硫酸鋁，混合均勻后靜置30min，在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾2min以上；(6)將步驟(5)真空抽濾后的液相置于定向結(jié)晶槽中，加入MgO調(diào)節(jié)pH至6. 8,在60°C反應(yīng)60min，在真空度不小于O. 04MPa條件下真空抽濾2min以上，分離后的固體在100°C鼓風(fēng)干燥90min，利用XRD分析得知，所得到的固體MgHPO4 ·3Η20產(chǎn)品，其純度為98%。
權(quán)利要求
1.ー種對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO4 3H20的方法，其特征在于 先配制復(fù)合脫鎂劑將質(zhì)量百分比濃度為20-85%的磷酸質(zhì)量百分比濃度36 38%鹽酸或質(zhì)量百分比濃度98%硫酸或質(zhì)量百分比濃度65飛8%硝酸中的ー種或多種水按體積比為0. 05 0. 25 :0. 02 0. 03 1配制成溶液，作為復(fù)合脫鎂劑待用； 將經(jīng)磨礦洗礦エ段得到的平均粒徑為6(T70%過(guò)100目篩范圍的磷礦粉，加入按其質(zhì)量.0.oro. 2%的脫鎂活性劑和0. I 0. 5%的脫鎂穩(wěn)定劑，按液固質(zhì)量比為f 5:1加水并混合均勻； 磷礦脫鎂エ段以0. 2 I. 5ml/min的速率緩慢加入所配制的復(fù)合脫鎂劑，調(diào)節(jié)控制反應(yīng)體系的PH處于2 4范圍反應(yīng)3(T90min ； 接著進(jìn)行液固分離，分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉； 往上述分離得到的液相中加入沉淀劑至pH為4飛，在2(T70°C攪拌反應(yīng)2(T60min，再按20(T300mg/L加入絮凝劑，混合均勻后，靜置2(T50min進(jìn)行絮凝沉降后，再次進(jìn)行液固分離； 在該再次液固分離出的液相中加入定向結(jié)晶劑至PH為6 7，在2(T70°C反應(yīng)2(T60min，進(jìn)行最后固液分離，對(duì)分離得到的固體進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锾幚砗螅吹玫組gHPO4 3H20產(chǎn)品；所述脫鎂活性劑選自聚こニ醇、十六烷基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉或聚山梨酯中的ー種或多種； 所述脫續(xù)穩(wěn)定劑選自多聚憐Ife納、碳Ife納或硫Ife按中的一種或多種；所述沉淀劑選自 KOH、NaOH, CaO, Ca (OH) 2 或 NH3 H2O ； 所述絮凝劑為聚合氯化鋁(PAC)或聚合硫酸鋁(PAS)； 所述定向結(jié)晶劑選自Mg0、MgC03或Mg (OH)2 ； 所述對(duì)最后分離得到的固體進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锾幚?，是指?0 120°C溫度條件下進(jìn)行鼓風(fēng)干燥60 120min，或在溫度為80 120°C，真空度為0. 07^0. 08MPa條件下真空干燥80 120mino
2.如權(quán)利要求I所述對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO4 3H20的方法，特征在于將所述最后固液分離出的液相回注至磨礦洗礦エ段或磷礦脫鎂エ段循環(huán)使用。
3.—種對(duì)磷礦粉進(jìn)行脫鎂獲得提高磷品位的精礦粉的方法，其特征在于 先配制復(fù)合脫鎂劑將質(zhì)量百分比濃度為20-85%的磷酸質(zhì)量百分比濃度36 38%鹽酸或質(zhì)量百分比濃度98%硫酸或質(zhì)量百分比濃度65飛8%硝酸中的ー種或多種水按體積比為0. 05 0. 25 :0. 02 0. 03 1配制成溶液，作為復(fù)合脫鎂劑待用； 將經(jīng)磨礦洗礦エ段得到的平均粒徑為6(T70%過(guò)100目篩范圍的磷礦粉，加入按其質(zhì)量.0.oro. 2%的脫鎂活性劑和0. ro. 5%的脫鎂穩(wěn)定劑，按液固質(zhì)量比為f 5:1加水并混合均勻； 磷礦脫鎂エ段以0. 2 I. 5ml/min的速率緩慢加入所配制的復(fù)合脫鎂劑，調(diào)節(jié)控制反應(yīng)體系的PH處于2 4范圍反應(yīng)3(T90min ； 接著進(jìn)行液固分離，分離得到的固相即為磷品位獲得提高的精礦粉； 所述脫鎂活性劑選自聚こニ醇、十六烷基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉或聚山梨酯中的ー種或多種； 所述脫鎂穩(wěn)定劑選自多聚磷酸鈉、碳酸鈉或硫酸銨中的ー種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)磷礦粉脫鎂和制備MgHPO4·3H2O的方法，特征是利用主要成分為磷酸的復(fù)合脫鎂劑，以及采用脫鎂活性劑和脫鎂穩(wěn)定劑對(duì)磷礦粉進(jìn)行脫鎂預(yù)處理，在將鎂雜質(zhì)從磷礦粉中脫除的同時(shí)提高磷礦粉品位；脫鎂后液固分離得到的固相為較高品位的精礦粉可作為磷化工的生產(chǎn)原料；進(jìn)一步利用化學(xué)共沉淀——定向結(jié)晶法回收脫鎂廢液中的鎂制得MgHPO4·3H2O產(chǎn)品。原中低品位的磷礦粉經(jīng)本發(fā)明方法處理后其P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高了0.1~5%，P2O5總質(zhì)量含量增加了0.1~3%，改變了現(xiàn)有預(yù)處理方法磷損失嚴(yán)重的情況，氧化鎂質(zhì)量含量去除率達(dá)75~98%，所得MgHPO4·3H2O的純度達(dá)90~98%。
文檔編號(hào)C22B3/06GK102776367SQ20121028893
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者劉榮, 崔鵬, 彭克榮, 沈浩, 王琪, 許昕, 金夢(mèng)圓, 陳宇 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué), 安徽六國(guó)化工股份有限公司