[发明专利]一种二次铵盐处理磷尾矿分离提取镁和钙的方法

说明书

本发明公开了一种二次铵盐处理磷尾矿分离提取镁和钙的方法，包括如下步骤：磷尾矿煅烧；磷尾矿用铵盐溶液消化；消化液中加入铵盐，加热蒸出氨气；过滤分离；钙盐溶液中通入二氧化碳和氨气或二氧化碳和氨水，析出碳酸钙沉淀；过滤分离得到碳酸钙固体；取第一步铵解后过滤得到的滤渣，加入铵盐，加热蒸出氨气；第二步铵解结束后，过滤分离；分离磷精矿后的滤液，加入氨水或氨气，析出氢氧化镁沉淀；析出氢氧化镁沉淀后，过滤分离，得到氢氧化镁固体，滤液为含铵盐的溶液，继续循环利用；制得的碳酸钙和氢氧化镁经过烘干即为成品。本发明具有工艺简单，处理成本低，且钙和镁回收率高，纯度和白度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种磷尾矿分离提取镁和钙的方法，特别是一种二次铵盐处理磷尾矿分离提取镁和钙的方法。

背景技术

磷尾矿是对磷矿原矿进行浮选后排出的一种工业废弃物，即废渣。随着磷矿的开采量增大，尾矿的数量也惊人地增加(如每70万吨原矿经过入选后，产生20～30万吨磷尾矿)。

因为磷尾矿中P₂O₅含量低，镁、钙等有害杂质含量较高，利用价值很低，长期得不到有效处理的磷尾矿堆积如山，给环境造成了严重的污染，又是资源的一种浪费。

同时，磷尾矿中含有丰富的镁，氧化镁含量高达18％左右，并含有一定量的五氧化二磷(含量5～9％)，此外还含有钙、锰、锑、铜、铁、铝、氟等元素,是一种不可多得的富镁资源。对尾矿的综合利用，一方面可以变废为宝，可以回收镁、磷资源，另一方面可以减少三废排放，减少对环境的污染，同时避免尾矿堆积占用土地，对实现资源的二次利用及循环经济目标，具有重要的社会和经济意义。

氢氧化镁是一种具有广泛用途的化工产品，以其缓冲性大、活性大、吸附能力强、无毒无害等优点，用作环保领域工业含酸废水的中和剂、工矿企业和矿井排放物中重金属的脱除剂、排烟脱硫剂、土地酸雨处理和pH值调节剂。并且氢氧化镁由于热分解温度高，具有更好的抑烟、废水中和、脱硫等作用，逐步取代氢氧化铝和氧化锑等无机阻燃材料应用在耐火材料、陶瓷、高性能耐腐蚀涂料。

氢氧化镁的制备，可以采用卤水、海水、白云石、菱镁矿等作为镁源，通过高温煅烧，并使用碱性物质进行化学沉淀，如氨沉淀、石灰沉淀、烧碱沉淀等制得产品，一般需消耗大量热能并依靠充足的镁源。

关于磷尾矿的利用，我国一些科技工作者多年前开始致力于这方面的研究，但由于各种原因，大部分研究尚处于试验室研究或半工业化阶段，至今未见工业化成果。各种研究集中在废弃物的堆积处理、制复合肥等方面，或是采取第二次浮选从尾矿中再次回收磷，虽然在一定程度上缓解了磷尾矿堆存的问题，但并未解决磷矿产资源的综合利用问题，特别是磷尾矿中有价元素的高效利用。这些研究未能得到大的突破，其中一个原因是研究者较分散，并且对含有镁、磷的矿物的镁、磷元素的分离进行系统的研究，特别是化学浸取分离镁磷钙元素的研究不够，揭示的规律不多，从而使磷尾矿等含镁磷的矿物的综合利用效率不高，仅解决一些初级利用问题。实际上磷尾矿是一种宝贵的镁资源，未能得到合理的利用。

对磷尾矿的利用专利报道，有采用煅烧、消化、碳化、热解等手段处理磷尾矿制成氧化镁『CN102674407A』；有采用高温煅烧磷尾矿，再加硅铁和萤石配料，最后还原得到金属镁『CN102534254A』；或磷尾矿在高温下煅烧、消化、碳化过滤，滤液加入氢氟酸，即得氟化镁和碳酸钙产品产品『CN102923739A』。

虽然现目前有很多关于磷尾矿提取镁和钙的报道，但是，现有的工艺中存在的最大问题是在改分离时需要碳化工艺，工艺复杂，处理成本较高，并且碳化工艺要求高，容易同时生成碳酸镁和碳酸钙，大大降低了钙和镁的回收率以及纯度、白度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种二次铵盐处理磷尾矿分离提取镁和钙的方法。本发明具有工艺简单，处理成本低，且钙和镁回收率高，纯度和白度高的特点。