[发明专利]一种磷铵与氢氧化镁联产方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于肥料生产技术领域，特别涉及一种磷铵与氢氧化镁联产方法及系统，尤其涉及一种采用酸法脱镁联产磷铵与氢氧化镁的方法及系统。 

背景技术

磷是农作物必不可少的元素。随着科学技术的发展，磷的用途也在不断扩大。磷矿资源则是发展磷化工的重要基础原料，磷矿的主要矿物成分为胶磷矿和微晶磷灰石，次要矿物有石英、白云石、方解石及长石碎屑、碳泥质物和少量海绿石等。磷矿主要用来制作磷酸，磷酸作为最终化工产品或其他磷化工产品的中间产品，对国民经济的发展起到很大的作用。它主要体现在以下两个方面: 一，用于生产各种肥料，例如磷酸一铵、磷酸二铵、重过磷酸钙等。二，作为化工中间产品，用于生产高附加值的精细磷化工产品。如医药级磷酸盐、食品级磷酸、电子级磷酸、磷酸盐光电材料，水的软化剂，酸型去垢剂的缓冲剂等等。 

成熟的浮选工艺是磷矿石主要而有效的选别方法，它被用来选别沉积矿床矿石和带有硅质脉石的内成磷灰石。磷矿的浮选法包括直接浮选，反浮选，反—正浮选，正—反浮选和双反浮选，脱泥—反浮选等流程，尤以正—反浮为佳，其余流程的精矿质量相对差些。脱泥—反浮选流程与双反浮选虽较简单，但精矿质量与回收率难以兼顾。双反浮选，特别是脱硅反浮选，泡沫较黏，用于生产会造成泡沫输送困难，所用的捕收剂混合胺价格也很高。常见的磷矿脱镁方法包括以下几种。 

（1）擦洗脱泥：目前对于风化程度较高的矿石，采用擦洗脱泥的洗选工艺已经很成熟，其流程结构一般为两段洗矿，主要设备为圆筒洗矿机或槽式洗矿机，而在第一段常配置洗矿筛。这些装置目前存在共同问题是矿泥中磷品位高，有用成分损失较大。擦洗脱泥工艺在国外应用较多，但我国风化矿仅占1.5％。因而推广应用的范围有限。磷矿的擦洗脱泥工艺在生产中的实践表明，只能提高1～3个品位，随着高品位磷矿储量的日益减少，中低品位的磷矿的开采，简单的擦洗脱泥工艺，已经不能满足加工的需要。 

（2）重选；重力选矿法应用于磷矿的分选，在前苏联和美国较多。在实验室用重介质设备分选佛罗里达高镁磷矿，获得了较好的结果。重介质分选工艺具有分离效率高、环境污染小的特点，成为这几年研究的热点；但重介质选矿仅适于一定的粒度范围的磷矿，其细粒级部分仍需辅以浮选法选别。 

（3）化学选矿：该法主要适用于碳酸盐含量不高且嵌布粒度较细的钙质磷矿石和分离浮选精矿中的杂质。化学选矿是降低磷矿中MgO含量的有效技术，但加工费用较高，设备要求高，一般不采用。 

（4）光电选矿：光电选矿是利用磷矿物和脉石之间的色差来进行选别的，是近年来电子发展的结果，其应用越来越受到重视。其他的选矿流程如：焙烧—消化工艺、磁选矿技术以及联合选矿流程，在磷矿的脱镁降硅生产中不常应用。 

我国有丰富的磷矿资源。但绝大部分都是中低品位沉积磷块岩矿，一般都有一定数量的白云石矿物伴生，其中的MgO对酸法加工有十分不利的影响。例如可导致过磷酸钙转化率低；严重吸湿结块；湿法磷酸料浆过滤强度和装置生产能力大大降低，P₂O₅转化率或回收率低等。低镁高品位磷矿供应的困难在相当程度上阻碍了我国酸法磷肥和磷化工产品的发展，它给制肥工艺造成困难，增加酸耗，降低产品的质量，影响了企业的经济效益，因此降低磷矿中MgO的含量对磷矿的后续加工非常重要。胶磷矿中的镁一般以白云石CaO·MgO·(CO₂)₂的形式存在。以往磷矿脱镁的方法有两类：热法和酸法。热法即煅烧消化法，是在约850℃高温下煅烧25-30mm的磷矿，使碳酸盐分解，然后用水消化，使CaO和MgO转化为溶液和细粒悬浮态Ca(OH)₂和Mg(OH)₂而随消化水流走，从而与磷矿物相分离，这种方法能耗大；磷矿粉碎造成的磷损失很大。