[发明专利]利用高钙硅质低品位磷矿联产磷酸氢钙及过磷酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸盐生产技术，具体是一种利用高钙硅质低品位磷矿联产磷酸氢钙及过磷酸钙的方法。

背景技术

我国是磷资源大国，仅次于摩洛哥，位居世界第二，但磷资源经济储量的P₂O₅整体品位仅17%。我国中低品位磷矿以高钙硅质磷矿为主，经济价值低，难于直接利用。目前，针对于低品位磷矿的利用基本以选矿为主，而对于高钙硅质磷矿又必需是正、反浮选的复合选矿作业，装置投资大，选矿成本高。国内各科研院校、技术团体纷纷展开了中低品位磷矿的开发研究，取得了可喜的技术理论成果。比如：窑法磷酸的研究，磷酸浸取低品位磷矿技术等等，但皆因各种原因难于工业化生产。

广西地区保有资源储量的磷矿产地已有19处，已探明保有储量近亿吨，其P₂O₅平均为12～16%，属高钙硅质中低品位磷矿，难以利用。在当今湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙的生产技术中，基本都采用了以萃取磷酸预分解磷矿的工艺，旨在通过萃取磷酸中的游离硫酸和磷酸分解磷矿，以期提高磷酸中Ca⁺浓度，从而降低硫酸的消耗。但由于游离硫酸的存在，其迅速与磷矿中的碳酸盐发生反应，导致磷酸中的H⁺活度急剧下降，磷酸与磷矿的反应微弱，反应后磷酸中的Ca⁺浓度在1.5%以内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高钙硅质低品位磷矿联产磷酸氢钙及过磷酸钙的方法，能够将低品位磷矿中的钙和硅分而制之，化弊为利，变废为宝。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种利用高钙硅质低品位磷矿联产磷酸氢钙及过磷酸钙的方法，包括下列步骤：

1、将高钙硅质低品位湿法球磨制成含水分在25～30%，含P₂O₅为14%～18%，矿浆细度：-200目≥90%的矿浆。

将P₂O₅浓度在20%～25%；SO3:40～60g/l的优质磷酸直接与低品位磷矿浆在第二级反应槽按工艺控制指标进行反应，二级反应控制指标：温度：50℃～55℃、液固比：5：1、反应平均停留时间：30分钟、P₂O₅：16%～18%、SO₃:3～5g/l。

2、当二级澄清器满后，将溢流湿法磷酸导入第三级反应槽，底流低品位磷矿浆导入第一级反应槽，此时将优质磷酸从二级反应槽切换到进入一级反应槽，一级澄清器溢流磷酸进入二级反应槽，其底流稠浆经立式板框压滤后，滤液返回一级澄清器，滤饼进入磷肥系统。严格控制工艺指标，让磷酸浸取低品位磷矿系统按所述工艺流程连续运行。

一级反应控制工艺指标：温度：55℃～65℃、液固比：5：1、反应平均停留时间：30分钟、P₂O₅：18%～20%、SO₃:8～10g/l。

三级反应控制工艺指标：温度：45℃～50℃、液固比：5：1、反应平均停留时间：40分钟、P₂O₅：16%～18%。

4、当该系统运行平稳后，分流第三级澄清清夜，严格控制分流量，其中：进入磷酸氢钙系统的为60%，作为淡酸返回二水法磷酸系统的为40%。其次，进入磷酸氢钙系统的磷酸经调节P₂O₅浓度在10-12%后采用CaO为5-6%的石灰乳进行传统磷酸净化工艺操作，

5、净化后的稠浆采用立式板框压滤机进行连续固液分离，滤液直接去磷酸氢钙中和反应，生产饲料级磷酸氢钙。

6、滤饼控制水分在20%～25%，并进入磷肥系统。

7、一级澄清后的稠浆采用立式板框压滤机进行连续固液分离，滤液返回一级澄清器，滤饼控制水分在15%～20%，并进入磷肥系统。

8、最后，在混合槽内将两种滤饼混合，控制混合料水分为28%～30%。混合后的料浆按传统工艺进行普通过磷酸钙生产。

本发明的突出实质性特点和实质性效果在于：

1、通过萃取磷酸与低品位磷矿的分级反应，将脱除游离硫酸的磷酸与低品位磷矿反应，强化了磷酸与磷矿中碳酸盐之间的反应，反应后磷酸中Ca⁺浓度达到2.5%。从而一方面降低了磷酸氢钙生产过程中磷酸净化工段净化原料的消耗，一方面也由于磷酸净化工段净化原料单位耗量的降低，磷酸净化共沉淀磷减少，磷酸净化磷收率提高2%左右。