[其他]磷礦化學分離法

在審

• 申請號: 101985000000187
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100187B
• 公開（公告）日: 1985-09-10
• 發明（設計）人: 路文興
• 申請（專利權）人: 陜西省化學肥料工業公司
• 代理公司: 陜西省發明專利服務中心
• 代理人: 孫楓

磷礦化學分離法。磷礦，特別是鈣質磷礦，能有效地被化學分離法全部轉化成幾種產品。該法主要由礦漿反應和溶液再生兩部分構成。磷礦經礦漿反應，被混合銨鹽溶劑所溶解，有價礦物氟磷灰石和石英不參與化學反應仍為固態，經分離獲得磷精礦產品，付產的濾液及ＮＨ₃和ＣＯ₂氣體可供溶液再生。濾液經氨化、硫化、碳化、堿化反應，其中的Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｆｅ³⁺、Ａｌ³⁺、Ｍｎ²⁺離子逐步脫除轉化成產品，得到的再生溶液反復使用。這樣便組成了一個全封閉循環工藝過程。

本發明是關于一種綜合利用磷礦的化學工藝技術，特別適用于鈣質和鈣硅質磷礦。

目前國外已經工業化的磷礦選礦方法，主要是浮選法和焙燒法（見“國外鈣質磷礦研究概況”。載于《化工礦山技術》1981年一、二期53～57頁）。蘇聯進行的化學選礦研究，系采用酸或銨鹽，脫除鈣質磷礦中的MgCO_３，是一種富集方法（見《卡拉套磷礦的化學富集》，Chemical Abstracts 1977，86，92552h，原文載于《全蘇科學技術第九次無機礦物肥料會議論文集》1974，1，P16-17。《粗粒含鎂的卡拉套磷礦的富集》，Chemical Abstracts 1977，86，123826g，原文載于《全蘇科學技術第九次無機礦物肥料會議論文集》，1974，1，P21～22）。日本采用無機酸或其他銨鹽處理鈣質磷礦石（見《磷酸鹽磷灰石的處理》Chemica Abstracts 1977，86，4142W，原文載于日本公開7671896，1976，6，22）。蘇聯和日本的這些化學處理方法的缺點是磷損失較多，脫鎂率低，礦物不能綜合利用，溶液沒有再生及循環使用。

國內三十年來對浮選法和煅燒消化法做了大量研究試驗。鈣質磷礦煅燒消化法被認為是比較好的方法，但尾礦漿影響該方法的應用（見“煅燒法富集白云質磷塊巖尾礦漿制輕質碳酸鎂”，載于《化工礦山技術》1981，6，P35，“陜西省何家巖磷礦富集中間試驗技術總結”，載于《化肥與催化》1975，1，P22）。有的磷礦用煅燒消化法選礦已經完成了建廠設計，但仍存在以下主要問題：

1.尾礦呈石灰乳漿狀，堿性強（PH值12），要筑壩貯存，對環境有浸蝕、污染。

2.產品磷精礦質量差，含有害雜質MgO≤2.5%（質量要求為MgO＜1.5%）。

3.磷收得率低，僅78-80%。

4.對于燃料的質量要求高，國外燒油或天然氣，國內試驗燒煤難以達到技術要求。

本發明的目的，在于尋求膠磷礦的化學分離有效方法，開發新的選磷礦工藝技術，提高磷精礦質量，提高磷收得率，實現礦產綜合利用，消除“三廢”。

本發明的內容和實施方法，包括礦漿反應和溶液再生兩步，現分述如下：

1.礦漿反應：以混合銨鹽（NH₄Cl加NH₄NO_３，重量比例為3～5∶1）配制成濃度為14-20%的溶液作為溶劑，與粒度為-80～-100目的磷礦粉混合成漿（溶液與礦粉重量比為6～8∶1）。將礦漿加入反應器，攪拌轉速50～60轉/分，升溫至140～180℃，操作壓力2～6公斤/厘米²，反應1～4小時。經過反應，磷礦中的脈石等雜質礦物白云石、方解石和鐵、鋁、錳氧化物均被溶解，而有價礦物磷灰石〔Ca₅（PO₄）_３F〕和石英〔SiO_２〕（或硅酸鹽）不參與化學反應仍為固態。經分離可獲得磷精礦產品。主要化學反應為：

CaCO_３+2NH₄ClCaCl_２+2NH_３↑+CO_２↑+H_２O

MgCO_３+2NH₄ClMgCl_２+2NH_３↑+CO_２↑+H_２O