專利名稱：一種從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷礦尾礦的綜合回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)計(jì)一種從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法。
背景技術(shù)：
磷礦尾礦中P2O5含量約為8. 52%，MgO含量約為16%，其主要礦物為白云石，其次為氟磷灰石、石英和伊利石等。按每年產(chǎn)生50萬(wàn)噸尾礦計(jì)算，每年將有4. 69萬(wàn)噸P2O5和8. 86 萬(wàn)噸MgO隨尾礦堆存而未被利用。尾礦的堆存不僅占用大量的土地，尾礦砂中的有關(guān)成分以及殘留的選礦藥劑對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的危害。隨著高品位磷礦資源量的逐漸減少， 綜合開發(fā)磷礦尾礦中的磷資源顯的彌足珍貴。目前對(duì)磷礦尾礦回收利用的研究主要集中于再選、建材產(chǎn)品和伴生礦物的加工與利用。磷礦尾礦的再選主要是浮選法，但浮選法中所使用的高效捕收劑和抑制劑的開發(fā)存在難度，并且藥劑對(duì)環(huán)境影響較大。建材產(chǎn)品的開發(fā)雖然使磷礦尾礦得到了利用，但是附加值低，資源沒有得到合理利用。伴生礦物的加工與利用，常見是用酸浸法處理磷礦尾礦，但是耗酸量大，萃取和除雜難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有磷礦尾礦回收利用方法中存在的各種缺陷，提供一種從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，該方法對(duì)磷的回收率高，輕質(zhì)氧化鎂完全符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T2573-94中合格品的要求。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法將磷礦尾礦在700-1000°C下煅燒，煅燒產(chǎn)物經(jīng)消化處理后得到消化漿液和消化產(chǎn)物；用搖床對(duì)消化產(chǎn)物進(jìn)行分離，所得精礦為磷精礦、尾礦為富鎂產(chǎn)物；富鎂產(chǎn)物用鹽酸進(jìn)行酸浸得到富鎂浸出液和浸渣；將富鎂浸出液和消化漿液混合，除雜，碳化，制得輕質(zhì)氧化鎂；對(duì)磷精礦和浸渣中富含的五氧化二磷加以回收。優(yōu)選的，上述方法中將磷礦尾礦在800_900°C下煅燒0. 5-2小時(shí)。最佳的，將磷尾礦在850 V下煅燒1小時(shí)。進(jìn)一步的，前述方法中所述的消化為煅燒產(chǎn)物按Ig :60-80ml的固液比加水，在 60-80°C、攪拌速度800-900r/min的條件下消化30-60min。優(yōu)選將煅燒產(chǎn)物按Ig :70ml的固液比，在70°C、攪拌速度800-900r/min的條件下消化40min。前述方法中所述的酸浸為富鎂產(chǎn)物按lg:40-60ml的固液比加鹽酸溶液，在 20-40 0C > pH值2-6、攪拌速度800-900r/min的條件下酸浸30_60min。優(yōu)選富鎂產(chǎn)物按 Ig :50ml的固液比加1:1鹽酸，在20°C、pH值4、攪拌速度800_900r/min的條件下反應(yīng) 30_60mino在上述技術(shù)方案中，將磷礦尾礦進(jìn)行煅燒可將其活化，活化后反應(yīng)活性高，易于消化。消化產(chǎn)物中的含磷礦物處于底層，富鎂產(chǎn)物處于上層，利用搖床分選，精礦為磷精礦，五氧化二磷回收率為87. 16%，尾礦中鎂含量高，磷鎂可實(shí)現(xiàn)較好的分離。對(duì)搖床所得中礦和尾礦進(jìn)行酸浸，氧化鎂的浸出率可達(dá)99. 65%，所得浸渣中五氧化二磷品位達(dá)到30%以上，回收率為91. 30%。磷精礦和浸渣用于回收五氧化二磷，消化漿液和富鎂浸出液用于生產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅有效回收了磷礦尾礦中的含磷礦物，還制取了輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品，達(dá)到了綜合利用磷礦尾礦的目的，將搖床分選所得中礦和尾礦進(jìn)行酸浸，減小了現(xiàn)有酸浸工藝中的酸用量，提高酸浸渣中五氧化二磷的品位，而浸出液中五氧化二磷的含量很小，對(duì)輕質(zhì)氧化鎂的純度影響小，五氧化二磷的總回收率可達(dá)98. 88%，浸出液和消化漿液經(jīng)處理后制得的輕質(zhì)氧化鎂中氧化鎂的含量為93. 09%，質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T2573-94中合格品的要求。
具體實(shí)施例方式(1)將磷礦尾礦在850°C下煅燒1小時(shí)得到高活性的煅燒產(chǎn)物，煅燒產(chǎn)物按Ig 70ml的固液比加水，在攪拌速度800 900r/min、溫度70°C下消化處理40min，得到消化漿液和消化產(chǎn)物。(2)消化產(chǎn)物出現(xiàn)分層現(xiàn)象，含磷礦物處于底層，主要成分是氟磷灰石，五氧化二磷品位較高，富鎂產(chǎn)物處于上層，根據(jù)消化產(chǎn)物的密度差異，利用搖床實(shí)現(xiàn)消化產(chǎn)物的較好分離，含磷礦物密度較大，成為搖床精礦，為磷精礦，五氧化二磷的回收率為87. 16%，富鎂產(chǎn)物分布于尾礦。(3)富鎂產(chǎn)物按Ig :50ml的固液比加1 1鹽酸，在20°C、pH值4、攪拌速度 800-900r/min的條件下反應(yīng)30-60min得到富鎂浸出液和浸渣，氧化鎂浸出率較高，達(dá)到 99. 65%，浸出液中五氧化二磷含量少，對(duì)輕質(zhì)氧化鎂的純度影響??；浸渣中五氧化二磷品位也較高，可達(dá)30%以上，回收率為91. 3%，浸渣會(huì)出現(xiàn)分層，含磷礦物處于底層，上層為黃色泥狀物，利用密度差異用水力沉降法分離，分離后五氧化二磷品位可進(jìn)一步提高到35%以上。另外，只是將富鎂產(chǎn)物進(jìn)行酸浸，減少了酸的用量。(4)消化漿液顯堿性，過(guò)濾后可用于調(diào)節(jié)富鎂浸出液的pH值，用于制備輕質(zhì)氧化鎂。富鎂浸出液中主要含狗2+、Fe3\ Ca2+、Al3+、Mn2+等雜質(zhì)金屬離子，用消化漿濾液調(diào)整PH值為4 5，選用雙氧水作為氧化劑使其中的!^2+氧化成狗3+，再繼續(xù)用消化漿濾液調(diào)整 pH 為 8 9，得 Fe (OH) 3、Al (OH) 3、Ca3 (PO4)2, FePO4, Mn (OH) 2 沉淀，過(guò)濾除雜。除雜后濾液用20%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至13，通入(X)2氣體，當(dāng)pH值下降到6. 8 7之間時(shí)，碳化完成。對(duì)碳化漿液進(jìn)行過(guò)濾，所得濾液(重鎂水溶液)在90°C下加熱，析晶、過(guò)濾、洗滌，在 105°C下烘干，即得到堿式碳酸鎂；800°C下煅燒lh，即制得輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品。氧化鎂含量為 93. 09%，質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T2573-94中合格品的要求。(5)對(duì)磷精礦和浸渣中富含的五氧化二磷加以回收，五氧化二磷的總回收率可達(dá)到98. 88%,回收率高。
權(quán)利要求
1.一種從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于將磷礦尾礦在 700-100(TC下煅燒，煅燒產(chǎn)物經(jīng)消化處理后得到消化漿液和消化產(chǎn)物；用搖床對(duì)消化產(chǎn)物進(jìn)行分離，所得精礦為磷精礦、尾礦為富鎂產(chǎn)物；富鎂產(chǎn)物用鹽酸進(jìn)行酸浸得到富鎂浸出液和浸渣；將富鎂浸出液和消化漿液混合，除雜，碳化，制得輕質(zhì)氧化鎂；對(duì)磷精礦和浸渣中富含的五氧化二磷加以回收。
2.按照權(quán)利要求1所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 將磷礦尾礦在800-900°C下煅燒0. 5-2小時(shí)。
3.按照權(quán)利要求2所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 將磷尾礦在850°C下煅燒1小時(shí)。
4.按照權(quán)利要求1所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 煅燒產(chǎn)物按Ig :60-80ml的固液比加水，在60-80°C、攪拌速度800-900r/min的條件下消化 30_60mino
5.按照權(quán)利要求4所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 煅燒產(chǎn)物按Ig :70ml的固液比加水，在70°C、攪拌速度800-900r/min的條件下消化40min。
6.按照權(quán)利要求1所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 富鎂產(chǎn)物按Ig :40-60ml的固液比加鹽酸溶液，在20-40°C、pH值2-6、攪拌速度800_900r/ min的條件下酸浸30-60min。
7.按照權(quán)利要求6所述從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，其特征在于 富鎂產(chǎn)物按Ig :50ml的固液比加1:1鹽酸，在20°C、pH值4、攪拌速度800-900r/min的條件下反應(yīng)30-60min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從磷礦尾礦中回收磷并制備輕質(zhì)氧化鎂的方法，將磷礦尾礦煅燒，煅燒產(chǎn)物經(jīng)消化處理后得到消化漿液和消化產(chǎn)物，用搖床對(duì)消化產(chǎn)物進(jìn)行分離，所得精礦為磷精礦，中礦和尾礦為富鎂產(chǎn)物，對(duì)富鎂產(chǎn)物進(jìn)行酸浸得到富鎂浸出液和浸渣，將富鎂浸出液和消化漿液混合，除雜，碳化，制得輕質(zhì)氧化鎂；對(duì)磷精礦和浸渣中富含的五氧化二磷加以回收，本發(fā)明不僅有效回收了磷礦尾礦中含磷礦物，還制取了輕質(zhì)氧化鎂產(chǎn)品，達(dá)到了綜合利用磷礦尾礦的目的，五氧化二磷的總回收率可達(dá)98.88%，浸出液和消化漿液經(jīng)處理后制得的輕質(zhì)氧化鎂中氧化鎂的含量為93.09%，質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T2573-94中合格品的要求。
文檔編號(hào)C01B25/12GK102557086SQ20121003649
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月18日
發(fā)明者劉冰, 劉向御, 張覃, 李龍江, 邱躍琴 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)