[发明专利]一种无废渣全资源化利用磷尾矿的方法

说明书

本发明公开了一种无废渣全资源化利用磷尾矿的方法。以磷矿浮选产生的磷尾矿为原料，通过合理的处置手段，酸溶解、固液分离，煅烧得到贝利特‑硫铝酸盐水泥熟料；滴加氨水、固液分离，烘干得到磷酸二氢铵；滴加碱液、固液分离，烘干得到水滑石；滴加稀盐酸，烘干得到氯化钠。整个处置过程中不产生任何废渣，减少了工业废渣堆积产生的环境负荷，具有极高的环境效益和经济效益。采用的原料有稀盐酸、铝矾土、电石渣、氨水、氢氧化钠等，价格低廉易得，具有较高的经济效益。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种无废渣全资源化利用磷尾矿的方法。

背景技术

我国是工业大国，需要开采和利用大量的矿产资源，开发矿产资源同时产生大量的工业副产物。工业废渣的随意堆放导致诸多环境问题，威胁人类的生存，无害化处理成为当今亟待解决的科学问题。因此，合理高效的开发矿产资源，减少工业废渣的产生可以从根本上解决工业废渣堆积、环境污染等问题。

磷尾矿是由高品位磷矿、中低品位胶磷矿在浮选富集过程中的含磷较低杂质矿物较多的产物。磷尾矿的矿物组成主要是CaCO₃、CaSO₄、MgCO₃、SiO₂、P₂O₅等，含量分别为40％-60％、5％-10％、20％-40％、4％-6％、4％-6％。若能回收利用磷尾矿废渣中各组份进行资源化利用，具有十分重要的意义。

贝利特-硫铝酸盐水泥是一种新型低碳环保水泥，矿物组成以硫铝酸钙、硅酸二钙、硫硅酸钙、铁铝酸四钙为主，具有凝结快、强度高、低温性能优异、微膨胀、低收缩性，非常适用于海工混凝土、裂缝修复、冬季快速施工等特殊工程领域。

磷酸二氢铵为白色结晶粉末，主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂，目前制备方法通过将一定比例的磷酸和氨水制得，磷酸价格较为昂贵，亟待一种替代材料。

水滑石，由CaO、MgO、Al₂O₃为主要化学组成的层板和CO₃^2-层间离子化合物组成，层板结构中由于CaO、MgO、Al₂O₃中金属元素的半径不同，电荷在层板分布不平衡，因此阴离子在层板间填充以平衡电荷。水滑石在建筑材料沥青具有广泛的用途，利用其优异的光学特性，可以可以增强改性沥青的耐紫外老化效果，延长沥青的服役寿命。

氯化钠外观是白色晶体状，是食盐的主要成分，通过海水蒸发结晶制得。

发明内容

本发明的目的在磷尾矿在资源化处置过程中，实现无废渣排放的目标，对磷尾矿进行全组份的利用，减轻对环境产生的破坏，具有积极的环境效益和经济效益。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种无废渣全资源化利用磷尾矿的方法，包括以下步骤：

(1)将磷尾矿煅烧去除有机杂质，研磨煅烧的磷尾矿成粉末；

(2)配置盐酸稀释液，加入煅烧的磷尾矿粉末，升温搅拌直至全部溶解，得到棕褐色乳浊液；抽滤得到棕黄色滤渣、淡黄色滤液；

(3)向所得滤渣中加入电石渣、铝矾土，置于振动磨中粉磨、混匀，压制成型；放置马弗炉中高温煅烧，得到贝利特-硫铝酸盐水泥熟料；

(4)向所得淡黄色滤液中滴加氨水，调节pH至6～7，升温反应，抽滤得到乳白色滤渣和澄清溶液；

(5)所得乳白色滤渣烘干得到磷酸二氢铵晶体；

(6)所得澄清溶液中加入铝盐得到混合盐溶液，分液滴加氢氧化钠溶液，调节pH至10～11，进行共沉淀反应，升温、搅拌、陈化、抽滤得到白色滤渣和透明溶液；