[发明专利]盐酸分解磷矿和含磷矿物制造磷酸及磷酸铵盐的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学选矿和化学加工领域，是以盐酸分解任何磷矿和含磷矿物——钨钼磷 矿，从中分离提取磷酸和磷酸盐的化学加工技术范畴。

背景材料

众所周知，目前国内外生产湿法磷酸和多种磷酸盐的方法，均是硫酸分解P₂O₅≥28％ 的磷矿，先制成粗磷酸，其中制磷铵是经浓缩氨化或氨中和再浓缩造粒成产品，此法工艺 设备成熟，为世人可采用，随着我国磷矿几十年来的大量取富弃贫的开采，磷矿的品位不 断下降，国家已将磷矿列为10年后无富矿可采的矿种。然而，目前大量中低品位磷矿和一 些含磷矿物还无法利用。其实以盐酸分解这些矿物也可制得高品位的磷酸和磷酸盐，磷铵 就是其中之一。上世纪八十、九十年代，湖北省化学研究所在这方面作了大量研究，早已 获准两项中国专利，如CN100622B是在盐酸分解磷矿的分解液中先析出氯化磷酸二氢钙 (简称氯磷酸钙，代号P_-01)，继之以P_-01为原料制造磷酸和多种磷酸盐。本公司在此专利 基础上简化和创新，已申请了一个制造饲料磷酸氢钙的方法的专利(200810048974.1)，现 在进行再一次创新，以盐酸分解中低品位磷矿和含磷矿物，制造较纯磷酸和磷酸铵盐等产 品。

发明内容

本发明以盐酸分解中低品位磷矿和含磷矿物，制造较纯磷酸和磷酸铵盐等产品。

本发明的一种以盐酸分解磷矿和含磷矿物制取磷酸的方法，其特征是先以石灰乳中和 分解液，将分解液中的P₂O₅生成沉淀磷酸氢钙，再以盐酸回溶沉淀磷酸氢钙，回溶解液用 有机溶剂萃取，纯水反萃而制得磷酸。磷酸继而氨化制得磷酸铵盐。

其中萃取所用有机溶剂是正丁醇、异戊醇、二异丙醚或磷酸三丁酯等，优选磷酸三丁 酯，以磷酸三丁酯和航煤混和液萃取，该混和液的磷酸三丁酯与航煤体积比＝1∶1。

本发明的盐酸分解磷矿和含磷矿物制取磷酸的方法中，中和过滤的母液和有机溶剂萃 取的萃余水相合并，以膜分离和减压浓缩，回收结晶氯化钙，而回收的氯化钙与硅渣或硅 砂混合，在800-900℃焙烧制取硅酸钙——硅肥，产生的含HCl烟气以水吸收返回前面系 统使用。

本发明的特点在于先以石灰乳中和分解液，将分解液中的P₂O₅生成沉淀磷酸氢钙，再 以盐酸回溶沉淀磷酸氢钙，得到P₂O₅的浓度较高溶液，再进行有机溶剂萃取，可以大大提 高萃取效率。这样的优点可以直接利用我国巨大蕴藏量的中低品位磷矿(中低品位磷矿占 全国磷矿的93％)，改变我国10年之后无磷矿供应的危急局面。

本发明中所述的物质％均是指该物质的重量百分含量。

附图说明

图1盐酸分解磷矿制造磷酸及磷酸铵盐的流程图

图2以盐酸处理含磷矿物(钨钼磷矿)制造磷酸及磷酸铵盐的流程图

图1中分解液中的主要成分是H₃PO₄和CaCl₂，以石灰乳中和到pH＝6，则磷全部以 CaHPO₄·2H₂O析出，经滤洗、再以盐酸打浆回溶，此时可产生一个P₂O₅含量≥100克/升 的浓溶液，用醇、醚或酯均可有效的萃取出P₂O₅来，本公司以TBP萃取，纯水反萃，得 到P₂O₅≥50％的较纯磷酸。由此磷酸就可制出多种磷酸盐。由此磷酸加氨氨化，喷浆造粒， 得磷酸铵盐。萃余水相和石灰乳中和的滤液和洗水，含有大量氯化钙，采用膜分离和真空 浓缩得到固体氯化钙，与硅渣或硅砂混合，再中温焙烧，制得硅肥，烟气经水吸收制成盐 酸，返回分解磷矿。