一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及磯尾礦的回收利用技術領域，具體來說，設及一種利用磯尾礦制備磯 酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的方法。
【背景技術】
[0002] 磯尾礦是磯礦浮選精礦時排出的未能加W利用的固體廢料。我國磯礦石原礦的品 位均不高，造成了磯化工行業在磯礦浮選精礦時都要向外排放大量的磯尾礦，每產3噸磯 精礦，要排放1噸磯尾礦，磯尾礦的大量堆積，不僅占用大量的±地，而且還會帶來環境污 染。隨著我國磯化工產業的不斷發展和社會需求的不斷增加，磯產品的需求也隨著增加，磯 尾礦的堆積問題越來越嚴重。磯尾礦在受到浸蝕時，W及尾礦中某些可遷移元素發生化學 遷移時，將會對大氣和水±造成嚴重的污染，嚴重的會導致±地退化，植被遭到破壞，威脅 到人畜的安全。我國目前被磯尾礦污染的±地面積高達百萬畝。
[0003] 由于各地的磯礦組成成分不同，磯尾礦的成分差異較大，貴州地區磯尾礦的主要 成分是白云石（占磯尾礦的80%左右），其次還含有少量的磯灰石（占磯尾礦的15%左 右）。目前，我國對磯尾礦的利用主要體現在W下幾個方面；第一，將磯尾礦用作制備建筑 材料的原料，建筑材料如水泥、加氣混凝上W及微晶玻璃等，上述幾種途徑雖然能消耗一部 分磯尾礦，在一定程度上緩解了磯尾礦大量堆積的狀況，但沒有對磯尾礦進行充分的利用， 造成了磯尾礦中部分有用元素的浪費；第二，將磯尾礦進行二次浮選，對磯尾礦中的磯進一 步進行利用，可有效降低磯尾礦中的磯含量，但對磯尾礦中磯的利用率依然偏低，且不能 從根本上解決磯尾礦大量堆積的現狀；第=，采用硫、磯混酸分解磯尾礦制備磯儀肥，該種 方法雖然能解決部分磯尾礦的利用問題，但其要消耗大量的硫酸和磯酸去制備磯儀肥，采 用現有技術制得的磯儀肥肥效欠佳。
[0004] 申請號為201410595486. 8,發明名稱為一種制備高純度氨氧化儀的方法，W工業 硝酸溶液和磯肥廠含酸廢水按一定比例混合后萃取磯尾礦渣，過濾掉酸不溶物后的萃取液 進行一段中和，過濾后濾液進行二段中和過濾分離后烘干制得氨氧化儀產品。該工藝利用 磯肥廠的廢水，減少酸耗，降低生產成本，且制得的氨氧化儀純度較高。但是，該種方法僅回 收利用了磯尾礦中的儀，對磯尾礦中的其他有用元素未進行充分利用，造成了磯尾礦中有 用元素如磯和巧的浪費。
[0005] 綜上所述，研發出一種能夠充分將磯尾礦中的有用元素進行回收利用的技術，具 有重要的經濟意義和環保意義。

【發明內容】

[0006] 有鑒于此，本發明的目的是提供一種利用磯尾礦制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的 方法，W解決磯尾礦大量堆積，造成大量上地被占用，帶來環境污染，導致上地退化，植被遭 到破壞，威脅到人畜安全的問題。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明的發明人針對磯尾礦的特性，對磯尾礦的綜合利用 途徑進行深入的開發研究，經過長期的研究和不斷的試驗，得出如下的技術方案：
[0008]-種利用磯尾礦制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀的方法，包括W下步驟：
[0009] (1)酸解；先將硝酸溶液加入到反應槽中，調節溫度為50~60°C后保持恒溫，加入 磯尾礦，攬拌反應1~化，得反應料液，其中，硝酸溶液和磯尾礦的質量比為（2~3) ;1;
[0010] (2)過濾、洗漆；將反應料液進行過濾，得酸解液和酸解渣，將酸解渣進行洗漆，得 殘渣和洗液；
[0011] (3)中和；將氨水加入到酸解液中，調節混合液的抑值為6. 2~6. 8,并調節反應 溫度為70~90°C，攬拌反應30~60min后，停止加熱和攬拌，將反應料液進行過濾，得中和 液和濾渣，將濾渣烘干后，得磯酸錠巧儀；
[0012] (4)造粒；將中和液采用100~150°C的溫度濃縮至濃度為94~97%后，再送入 造粒機中造粒，即得硝酸錠巧儀。
[0013]所述磯尾礦中氧化巧含量為30~45%，氧化儀含量為11~20%，五氧化二磯的 含量為5~12%。
[0014]優選地，所述磯尾礦中五氧化二磯含量為7. 1~8. 3 %、氧化巧含量為33. 4~ 35. 7%、氧化儀含量為17. 7~18. 6%。
[0015]所述硝酸溶液溶液的濃度為40~70 %。
[0016] 所述氨水的濃度為20~30%。
[0017] 所述步驟（1)中，采用氨水用來吸收反應生成的二氧化碳氣體，獲得碳酸錠溶液。
[0018] 所述步驟（1)中，在加入磯尾礦時，要確保泡沫不溢出反應槽。
[0019] 所述步驟（2)中，將洗液返回酸解工序中。
[0020]所述磯酸錠巧儀為磯酸氨巧和磯酸錠儀的混合物，其中，五氧化二磯含量為19~ 21%，巧含量為13~15%，儀含量為8~9%，氮含量為6~8%。
[0021] 所述硝酸錠巧儀為硝酸錠、硝酸巧和硝酸儀的混合物，其中，巧含量為11~12%， 儀含量為5~6%，氮含量為17~19%。
[0022] 本發明的有益效果在于：
[0023]1、本發明W磯尾礦為主要原料來制備磯酸錠巧儀和硝酸錠巧儀，有效地對磯尾礦 中的磯、巧和儀進行回收利用，具有良好的經濟效益。同時，該方法可對磯尾礦進行大批量 處理，有效解決了磯尾礦大量堆積而帶來的大量±地被占用W及環境污染等問題。
[0024]2、本發明采用將磯尾礦緩慢加入到硝酸溶液中，有利于磯尾礦的充分溶解，并通 過硝酸溶液和磯尾礦用量的控制W及攬拌速度、反應溫度的控制，使磯全部溶解到酸解液 中，且將酸解液中和至抑值為6. 2~6. 8,有利于將磯酸氨巧和磯酸錠儀過濾分離出去，使 得制備的磯酸錠巧儀中磯含量大大提高，氮和磯的含量超過20%，中量元素儀和巧的含量 為19~20%，該磯酸錠巧儀是一種非常好的復混肥，獲得的硝酸錠巧儀中氮含量為18%W 上，硝態氮為16%W上，中量元素巧和儀的含量為15~17%，是一種較好的復混肥生產原 料。
[0025]3、本發明在生產過程中，對廢氣W及廢液均進行了回收利用，大大的降低了生產 成本，而且大大減少了向外排放的污水W及固體廢棄物，具有顯著的環保意義。
[0026]4、本發明的工藝簡單，操作方便，有利于推廣使用。
[0027]下面W實驗來驗證本發明的有益效果：
[002引實驗原料；
[0029] 磯尾礦、硝酸溶液、氨水。其中，磯尾礦中五氧化二磯含量為5. 64%、氧化巧含量 為33. 87%、氧化儀含量為18. 88%、氧化鐵含量為0. 26%、氧化侶含量為0. 37%、氣含量為 0. 52% ;硝酸溶液的濃度為55% ;氨水的濃度為25~28%。
[0030] 實驗設備：
[0031] 馬弗爐、電子恒溫攬拌器、玻璃燒杯、調溫電熱器、溫度計、抽濾瓶、漏斗W及水噴 射器。
[00礎實驗步驟；
[003引 1)、取A、B、C和D四個容積為100血的燒杯，向四個燒杯中依次加入975g硝酸溶 液、1035g硝酸溶液、llOOg硝酸溶液W及1250g硝酸溶液，調節攬拌器的轉速為3(K)r/min， 然后向四個燒杯中分別加入500g磯尾礦，加料時間為75min，在此過程中要確保泡沫不溢 出燒杯，并逐漸將轉速增加至5(K)r/min，當物料自然升溫至60°C后，調節電熱功率使溫度 保持在60°C，待物料反應60min后進行過濾和洗漆，得到酸解液與酸解渣，測定其化學成 分，如表1 ;
[0034]表 1
[00 巧]
【主權項】
1. 一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 酸解：先將硝酸溶液加入到反應槽中，調節溫度為50~60°C后保持恒溫，加入磷尾 礦，攪拌反應1~3h，得反應料液，其中，硝酸溶液和磷尾礦的質量比為（2~3) :1 ; (2) 過濾、洗滌：將反應料液進行過濾，得酸解液和酸解渣，將酸解渣進行洗滌，得殘渣 和洗液； (3) 中和：將氨水加入到酸解液中，調節混合液的pH值為6. 2~6. 8,并調節反應溫度 為70~90°C，攪拌反應30~60min后，停止加熱和攪拌，將反應料液進行過濾，得中和液和 濾渣，將濾渣烘干后，得磷酸銨鈣鎂； (4) 造粒：將中和液采用100~150°C的溫度濃縮至濃度為94~97%后，再送入造粒 機中造粒，即得硝酸銨鈣鎂。
2. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述磷尾礦中氧化鈣含量為30~45%，氧化鎂含量為11~20%，五氧化二磷的含量為 5 ~12%〇
3. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述硝酸溶液的濃度為40~70%。
4. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述氨水的濃度為20~30%。
5. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（1)中，采用氨水用來吸收反應生成的二氧化碳氣體，獲得碳酸銨溶液。
6. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（1)中，在加入磷尾礦時，要確保泡沫不溢出反應槽。
7. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述步驟（2)中，將洗液返回酸解工序中。
8. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述磷酸銨鈣鎂為磷酸氫鈣和磷酸銨鎂的混合物，其中，五氧化二磷含量為19~21%， 媽含量為13~15%，鎂含量為8~9%，氮含量為6~8%。
9. 如權利要求1所述的利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其特征在 于，所述硝酸銨鈣鎂為硝酸銨、硝酸鈣和硝酸鎂的混合物，其中，鈣含量為11~12%，鎂含 量為5~6%，氮含量為17~19%。
【專利摘要】本發明公開了一種利用磷尾礦制備磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂的方法，其是先將硝酸溶液加到反應槽中，接著加入磷尾礦，在一定的溫度和轉速下反應一段時間后，將獲得的反應料液過濾和洗滌，獲得殘渣和酸解液，將氨水加到酸解液中調節pH值，在一定的溫度和攪拌速度下反應一段時間后，將反應料液進行過濾，得中和液和濾渣，將濾渣烘干，得磷酸銨鈣鎂；將中和液濃縮后造粒，即得硝酸銨鈣鎂。本發明可用來對磷尾礦進行大批量處理，獲得的磷酸銨鈣鎂和硝酸銨鈣鎂都是較好的復混肥生產原料。
【IPC分類】C05C13-00, C05B11-06
【公開號】CN104829271
【申請號】CN201510226291
【發明人】顧春光, 張欽, 張富強, 文焱炳, 盧玉蓮, 張瀾曦, 韓瑜, 張仁秀
【申請人】貴州省化工研究院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月6日