[发明专利]一种磷矿脱镁方法及钙镁铝水滑石的制备方法

说明书

本发明属于磷矿脱镁技术领域，具体涉及一种磷矿脱镁方法及钙镁铝水滑石的制备方法。首先对磷矿进行粉碎和煅烧消化，得到磷矿浆；然后往磷矿浆中加入铵盐进行脱镁反应，得到磷精矿和脱镁液；最后向所述脱镁液中加入铝盐溶液进行共沉淀反应得到钙镁铝水滑石。本发明利用酸式盐铵盐作为隐形酸介质进行磷矿脱镁，极大的降低了磷损失，同时利用脱镁反应产生的脱镁液作为原料生产的钙镁铝水滑石用途广、成本低、附加值高，是一种理想的磷矿脱镁及脱镁液回收利用的方法。

技术领域

本发明属于磷矿脱镁技术领域，具体涉及一种磷矿脱镁方法及钙镁铝水滑石的制备方法。

背景技术

磷矿是制取磷酸、磷肥等多种磷化工产品的重要矿物原料，也是精细磷化工的基础原料，在经济社会发展中占有重要地位，天然磷矿中除了主要有用矿物氟磷酸钙以外还含有很多杂质矿物。镁是主要杂质元素之一，绝大部分的镁杂质以白云石（MgCO₃•CaCO₃）的形式存在，在湿法磷酸的生产中，当磷矿中镁质量分数过高，不仅使磷酸中H⁺浓度大大降低，黏度上升，影响磷矿的分解反应还会造成硫酸钙结晶细小影响过滤速度，增加了生产的能耗和成本，因此，为了顺利进行磷化工生产，提高磷化工产品质量，就必须对高镁磷矿进行脱镁处理，同时，磷矿脱镁废液的处理应避免直接排放污染环境，因此，必须探索出磷矿脱镁废液的新的综合利用途径。

在磷矿脱镁工艺上，人们已经进行了大量研究，主要运用浮选法与化学法。但是，由于白云石与磷矿物表面性质差异小，胶磷矿嵌布粒度又非常细小，单一浮选工艺的浮选精矿中MgO含量难以达到酸法加工要求的水平。因此，相对于浮选法，化学脱镁工艺简单易操作，工业化应用前景巨大。磷矿化学脱镁大致可分为两类：热法和酸法。热法主要是煅烧消化，酸法主要是利用不同矿物与酸性物质反应活性的差异。

目前酸法脱镁使用的脱镁剂为盐酸、硫酸、硝酸等无机酸或甲酸等有机酸；无机酸作为脱镁剂时会造成一定的磷损失，难以满足工业生产要求；采用有机酸处理后的磷矿不利于湿法磷酸的生产，且有机酸价格昂贵，回收时仍然需要大量的硫酸，且在脱镁时由于液固质量比较大，容易起泡，同时造成水污染。云南三环化工有限公司杨建中等利用了弱酸性盐硫酸氢镁溶液，使H⁺通过磷矿颗粒的细微空隙渗透白云石的微粒表面，从而使白云石分解，最终可以使磷矿中的ω(MgO ) 控制在0.5％以下，且磷损失不超过1％。但是脱镁剂的用量较大，且应用范围较窄，要求磷矿石ω (P₂O₅ )在32％以上。

水滑石是具有层板结构的双金属或多金属氢氧化物，层板上半径相近的二价、三价金属离子，以一定配比分布在层板上，三价取代原始二价金属离子的位置，造成层板成正电，层间阴离子与层板上的正电荷抵消，使其成中性。因此水滑石优异的层间结构和组成使其具有许多特殊的性质，如层间阴离子可交换性、阻燃性、记忆效应等。利用这些性质水滑石可作为水处理特殊材料，PVC等塑料制品热稳定性和阻燃性添加剂等。因此，回收利用磷矿脱镁液中的钙镁制备具有高附加值的水滑石材料具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供了一种利用铵盐进行磷矿脱镁的方法及钙镁铝水滑石的制备方法，以解决现有技术中利用强酸、有机酸等作为脱镁剂造成的脱镁率低、磷损失大和废液污染严重等问题。

本发明所采用的技术方案是：一种磷矿脱镁的方法，包括以下步骤：

（1）对磷矿进行粉碎和煅烧消化，得到磷矿浆；

（2）往步骤（1）所述磷矿浆中加入铵盐溶液进行脱镁反应，反应完成后，经固液分离，得到磷精矿和脱镁液。

优选的，步骤（2）所述铵盐的阴离子可与Mg²⁺形成可溶性镁盐。

优选的，所述铵盐的阴离子为Cl^-、SO₄²⁺、NO₃^-中的至少一种。