[其他]磷礦中微量碘回收法

在審

• 申請號: 101985000007208
• 申請日: 1985-09-24
• 公開（公告）號: CN85107208B
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 路文興
• 申請（專利權）人: 路文興
• 代理公司: 陜西省發明專利服務中心
• 代理人: 顧路祥

磷礦中的微量碘，能有效地進行化學分離而回收。回收方法主要由高溫氧化和冷凝結碘兩部分構成。磷礦中的ＮｄＯ₂Ｉ和氧氣在高溫下，經過氧化還原反應轉化為Ｎｄ₂Ｏ₅和Ｉ₂蒸氣。將Ｉ₂和副產的ＣＯ₂及過剩Ｏ₂混合氣體輸入一個由金屬筒體和列管構成的、列管內裝有填料的冷凝結碘器內，Ｉ₂即被冷凝結晶成產品。回收碘與選礦相結合，組成全封閉循環工藝過程，不產出“三廢”，提高了綜合工藝技術水平。

本發明是關于一種回收磷礦中微量碘的化學工藝技術，適用于含碘鈣質磷礦。

目前日本、美國、蘇聯等國主要從油、氣田鉆井水中提取碘，智利、玻利維亞、秘魯等國主要從硝石礦中提取碘，少數國家仍從海藻中提取碘（見《國外資源概況》（地質部情報研究所編），P467）。碘的生產方法，是從硝石礦、海藻灰的浸取液和鉆井水中，采用活性炭吸附法、離子交換法、溶劑萃取法、吹風解吸法、結晶沉淀法等〔見（蘇聯）《無機鹽工藝學》1974年第四版譯出本，上，P134-149。（國外）《離子交換樹脂》（化學工業出版社，1983.6），P245〕。從磷礦中回收碘，未見到國外有文獻報導。

我國是從海帶中提取碘，產量甚低。從磷礦中回收碘，已有十余年的研究歷史。采用離子交換法從氟硅酸液（系磷肥生產氟尾氣吸收廢液）中提取碘的試驗（見“某磷礦中碘的發現及其綜合作用”，原文載于《地質科技》1973，第四期，P70-80），是一種間接的回收方法。該方法的研究者，錯誤地推測碘在磷礦中的賦存狀態是“碘可能以類質同象置換氟磷灰石中的氟而存在于磷灰石的結晶格架中”;方法包括八道工序，工藝過程較長;氟硅酸廢液中碘量過低，僅5-10毫米/升，回收效率較差;碘成品質量如何？文獻中無記載。

本發明的目的，在于尋求回收磷礦中微量碘的有效新方法。簡化工藝過程，提高碘收得率，提高碘成品的質量;同時回收碘的新方法，要有利于磷礦化學選礦的實施，使二者相結合。

本發明的內容和實施方法，包括高溫氧化、冷凝結碘兩步，現分述如下：

1.高溫氧化：本發明的試驗與鑒定結果，所試驗礦英坪磷礦石中的碘礦物，主要為碘氧化釹〔NdO₂I〕。根據NdO₂I的性質，將粒度為-80～-100目的磷礦粉，加入密閉的高溫輻射氧化爐內，在850-950℃、連續鼓入氧氣（每公斤礦粉用氧氣3立升）的條件下，恒溫氧化25-35分鐘，NdO₂I便發生氧化還原反應，轉化為Nd₂O₅和I₂蒸氣。同時，磷礦中的脈石礦物白云石〔CaMg（CO₃）₂〕亦發生分解反應，轉化成CaO、MgO和CO₂氣體。從氧化爐內連續逸出的I₂、CO₂和過剩O₂混合氣體，便是生產碘的原料氣體。主要化學反應為：

4NdO₂I+O₂2900℃/Nd₂O₅+2I₂↑

CaMg（CO₃）₂900℃/CaO+MgO+2CO₂↑

2.冷凝結碘：利用混合氣體中唯I₂蒸氣具有一般冷凝（114℃以下）結晶的特性，將從氧化爐內逸出的混合氣體冷卻至130-150℃后，送入一個由金屬筒體和列管構成的、列管內裝有填料（φ7-12毫米的陶瓷顆粒和石棉水泥制顆粒）的冷凝結碘器內，繼續冷卻至30-40℃，這樣98.25%的I₂蒸氣即被冷凝分離并轉化成結晶碘產品。從冷凝結碘器出來的尾氣（CO₂、O₂）送入尾氣吸收塔，使尾氣中可能殘余的痕量碘被回收（為現有技術）。從吸收塔出來的尾氣經監測器檢驗（用可溶性淀粉碘化鉀溶液遇碘即顯藍色的性質檢驗），若尾氣含碘則返回吸收塔再次吸收處理。