[发明专利]一种从高镁磷尾矿中回收磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体是一种从废弃物高镁磷尾矿中回收磷的方法。

背景技术

磷矿是一种重要的矿物资源，主要用于生产磷酸和磷肥及磷酸盐产品。由于我国的磷矿大多数为中低品位磷矿，一般需要通过化学浮选选矿并富集成商品磷精矿。高镁磷尾矿是磷矿石通过浮选富集得到磷精矿后的副产品，其矿物物相主要为白云石和氟磷灰石，其P₂O₅含量为4%～8.5%，MgO含量为15%～21%，属于高镁低品位磷矿。对于年产300万吨磷精矿的选矿厂来说，每年产生约100万吨的高镁磷尾矿，含有约5～7万吨的P₂O₅，相当于约20万吨的磷精矿的含磷量。长期以来，因为该尾矿含磷较低，通常被企业当作废弃物采用堆存方式进行处理，该尾矿中的磷资源被白白浪费，没有实现资源利用的最大化。回收高镁磷尾矿中的磷资源，对提高资源的综合利用率具有重要意义。

在中国专利数据库中涉及磷矿尾矿利用的申请件有例如200610018780.8号《利用磷矿选矿后的含磷尾矿制取磷酸并副产建筑用砖的方法》、200810058958.0号《利用磷矿浮选副产尾矿直接制备磷镁肥料的方法》、200810124040.1号《一种磷矿尾矿砂的综合处理方法》、200910218353.8号《一种利用磷矿浮选尾矿高炉法制备钙镁磷肥的方法》等等。这些方法虽各具特色，然而这些方法均没有高回收率的以磷精矿形式从磷尾矿中回收磷资源。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种从工业废弃物高镁磷尾矿中回收磷的方法，该工艺具有工艺流程短、反应易操作、磷回收率高的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种从高镁磷尾矿中回收磷的方法，包括以下步骤组成：

    （1）将高镁磷尾矿在900～1200℃下煅烧，烧成煅白；

    （2）将所述煅白与水按质量比1：4～40混合，在温度20～90℃下搅拌10～100分钟，得到消化液； 

    （3）在所述消化液中补充水使消化液含固量在质量分数2%～15%，再向消化液中通入含有二氧化碳的气体在20～35℃下进行碳化反应得到碳化液，在碳化液的pH值降至6.5～8.0时停止反应；

    （4）停止反应后，碳化液中形成悬浮液和底部沉淀物两部分，经沉降分离或旋液分离后得到该底部沉淀物，该沉淀物即为含水磷矿，该含水磷矿经干燥后得到磷矿粉产品。

    上述从高镁磷尾矿中回收磷的方法，其中所述的高镁磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化二磷的磷精矿后排放的含低品位五氧化二磷的矿物，含有P₂O₅为2%～10%，MgO为15%～21%，CaO为28%～42%。

上述从高镁磷尾矿中回收磷的方法，其中所述的含有二氧化碳的气体为体积分数20%～100%的二氧化碳气体，可以是高镁磷尾矿煅烧时产生的二氧化碳气体。

上述从高镁磷尾矿中回收磷的方法，其中所述的磷矿粉产品以干基计P₂O₅含量为25%～35%。

上述一种从高镁磷尾矿中回收磷的方法，磷矿粉产品中磷总量相对于高镁磷尾矿中磷总量，磷的回收率达到50%～90%。

    本发明具有如下特点：

    1、本发明变废为宝，回收利用了尾矿中的磷资源，实现了磷资源的利用最大化，适用于磷矿石开采与选矿企业。

    2、与现有技术相比，本发明采用化学和物理方法以高品位磷矿的形式从高镁磷尾矿中回收磷资源，得到的磷矿产品可以用于生产磷酸和磷肥，用途广泛。

    3、本发明从高镁磷尾矿中回收磷资源，回收率较高，回收的磷矿产品品位较高，经分离回收磷矿后的碳化液含有大量钙镁资源可以用于制备钙、镁相关产品和用于烟气脱硫等，本发明技术可推广应用高镁磷尾矿的大量处理。

    4、本发明技术基本无三废产生，实现资源的利用最大化，具有良好的经济效益和重要的的环保意义。

具体实施方式

本发明的具体实施过程如下：

一种从高镁磷尾矿中回收磷的方法，它包括以下步骤：

1）煅烧：将化学成分为P₂O₅2%～10%、MgO15%～21%、CaO28%～42%的高镁磷尾矿在900～1200℃下煅烧成煅白；