利用磷矿浮选副产尾矿直接制备磷镁肥料的方法

摘要

本发明涉及一种磷镁肥的制备方法，具体地说是涉及一种以中低品位磷矿浮选副产尾矿为原料制备工业级磷镁肥料的方法。属化工技术领域。其特征在于：该方法包括下述步骤：1.以浮选磷尾矿浆为原料，控制其含水量40－45％；2.将步骤(1)的矿浆引入混合反应器中，开动搅拌器，控制其转速为400－500r/min；3.在步骤(2)混合反应器反应中通入一定摩尔配比的硫磷混酸，混合反应器升温至一定的温度，达到一定的混合反应时间后，进入化成室进行化成反应；4.将步骤(3)得到的新鲜的磷镁肥送入熟化仓库进行熟化；5.将步骤(4)得到的磷镁肥料粉碎直接包装即得粉状磷镁肥料产品；6.将步骤(4)得到的磷镁肥料粉碎送入回造粒机进行造粒制得颗粒状磷镁肥料产品。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷镁肥的制备方法，具体的说是涉及一种以中低品位磷矿浮选副产尾矿为原料制备工业级磷镁肥料的方法。属化工技术领域。

背景技术

世界上的磷矿资源经过长期的开采，逐渐趋于贫化，高品位的磷矿明显减少。磷矿资源作为一种不可再生资源，它是一个国家粮食安全生产的基础，近年来美国、俄罗斯、中国和印度等国都启动了以利用磷矿生产磷肥和磷化工产品为基础的磷资源循环经济研究。中低品位磷矿是磷资源循环经济研究的重要组成部分，目前中低品位磷矿基本上是通过化学浮选选矿并富集成商品磷矿，与此同时浮选选矿过程中已产生大量的含磷、镁(P₂O₅6-12％，MgO8-18％)的尾矿矿浆。长期以来，国内外矿浮选厂生产工艺对磷矿浮选尾矿的处理都是采用选择自然筑坝堆存的办法，对于年产200万吨磷矿浮选厂来说，每年排放的尾矿就有50万吨，折成50％的尾矿矿浆为100万吨，对此将占用大量的土地资源并产生生态环境的变化，同时投入大量的处理费用。由于尾矿中的五氧化二磷含量低(P₂O₅6-12％)，有害杂质含量高，进行工业制备磷酸无经济价值，国内外矿浮选厂一直未解决磷矿浮选尾矿的利用问题，因此，从磷元素资源循环经济利用的角度，进行磷矿浮选尾矿的综合利用研究和开发具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术不足，提供一种利用中低品位磷矿化学浮选过程中产生的含磷、镁(P₂O₅6-12％，MgO8-18％)尾矿为原料制备磷镁肥料的方法。该方法工艺合理、能耗低、原料来源广、产品质量可靠。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

本发明提供了一种以中低品位磷矿浮选尾矿为原料制备磷镁肥的方法，该方法包括下述步骤：

(1)以浮选磷尾矿浆为原料，控制其含水量40-45％；

(2)将步骤(1)的矿浆引入混合反应器中，开动搅拌器，控制其转速为400-500r/min。

(3)在步骤(2)混合反应器反应中通入一定摩尔配比的硫磷混酸，混合反应器升温至一定温度，达到一定的混合反应时间后，进入化成室进行化成反应；

(4)将步骤(3)得到的新鲜的磷镁肥送入熟化仓库进行熟化。

(5)将步骤(4)得到的磷镁肥料粉碎直接包装即得粉状磷镁肥料产品。

(6)将步骤(4)得到的磷镁肥料粉碎送入回造粒机进行造粒制得颗粒状磷镁肥料产品。

磷矿浮选尾矿原料以重量百分比计为：P₂O₅6-12％，MgO8-18％(以干基计)，浓密控制的尾矿浆含固量在50％-60％，细度为90％以上通过100目。

采用磷矿浮选尾矿浆为原料与硫磷混酸直接混合反应生产的粉状磷镁肥料产品以重量百分比计为：有效磷P₂O₅8-18％、有效镁MgO6-10％、以P₂O₅计的游离酸为1.0-2.0％。其中磷的分解率90％以上，镁的分解率95％以上。

采用磷矿浮选尾矿浆为原料与硫磷混酸直接进行混合反应的反应器温度60～90℃、反应时间30～60分钟。

采用磷矿浮选尾矿浆为原料(P₂O₅6-12％，MgO8-18％)与硫磷混酸进行混合反应，其中尾矿中磷的分解率90％以上，镁的分解率95％以上。

熟化库进行堆置熟化反应时间是3～7天，混合反应器中的反应时间40～50分钟，最好为45分钟。

本发明用磷矿浮选副产尾矿(P₂O₅6-12％，MgO8-18％)的尾矿浆为原料，通过浓密控制尾矿浆的含固量大于50％，然后由矿浆泵输送，经过计量与预先配制的硫磷混酸一起送入到混合反应器中进行混合反应，控制反应器温度60～90℃、反应时间30～60分钟，生成的混合反应料浆进入到化成室进行化成固化反应，固化得到新鲜磷镁肥料送入熟化库进行堆置熟化；经过3～7天的熟化反应，尾矿中磷的分解率90％以上，镁的分解率95％以上。得到的粉状磷镁肥料产品质量为：有效磷P₂O₅8-18％、有效镁MgO6-10％、游离酸(以P₂O₅计：1.0-2.0％)。

本发明具有以下突出的有益效果：

1.本发明首次提供了一种用磷矿浮选尾矿制备磷镁肥料的生产方法。

2.本发明所用的原料为中低品位磷矿浮选副产的尾矿浆，具有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明用磷矿浮选尾矿制备磷镁肥料的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1

所用磷矿浮选尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，包括磷矿浮选尾矿预处理、混合化成、熟化、粉碎、造粒、干燥工序。

(1)预处理

预处理的目的是将磷矿浮选尾矿浆通过浓密机浓缩，控制尾矿水分在40％-45％左右，为磷镁肥料的生产提供含水在40％-45％左右的尾矿原料。

(2)混合化成

作为磷镁肥料生产的混合化成工序，是将重量比为W磷矿浮选尾矿：W浓硫酸：W浓磷酸为3.34：2.00：1.00加入混合器中，搅拌速度控制在400r/min，反应时间控制在45min，使其成为稠厚的料浆，随即让料浆靠重力全部排入化成室，控制温度80℃，进行混合和化成作业。

(3)熟化

将新鲜的磷镁肥送入熟化室进行熟化，熟化时间控制在2-3天，取样分析游离酸的含量符合标准则粉碎加工成粉状磷镁肥料。

(4)造粒干燥

熟化后的磷镁肥转料到造粒机中，在造粒机的转动下团聚成粒，干燥，冷却，在筛分成1.00mm～4.00mm，即为颗粒磷镁肥成品。

本实例所制备的工业级磷镁肥料的技术经济指标如下：

实施例2

所用磷矿浮选尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，一次包括预处理、混合化成、熟化中和、造粒干燥。

本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。

本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的经济指标如下：

实施例3

所用浮选磷尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，一次包括预处理、混合化成、熟化中和、造粒干燥。

本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。

本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的经济指标如下：

实施例4

(1)所用磷矿浮选尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，包括磷矿浮选尾矿预处理、混合化成、熟化、粉碎、造粒、干燥工序。

本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。

本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的技术经济指标如下：

实施例5

所用磷矿浮选尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，一次包括预处理、混合化成、熟化中和、造粒干燥。

本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。

本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的经济指标如下：

所用浮选磷尾矿典型化学成分为：

实施例6

连续化生产，工艺流程如图1，一次包括预处理、混合化成、熟化中和、造粒干燥。本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的经济指标如下：

实施例7

所用浮选磷尾矿典型化学成分为：

连续化生产，工艺流程如图1，一次包括预处理、混合化成、熟化中和、造粒干燥。

本实例所用的工艺步骤均与实施例1相同。

本实例的典型工艺条件为：

本实例所制备的工业级磷镁肥料的经济指标如下：