[发明专利]中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的工艺

说明书

本发明公开了一种中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的工艺，包括以下步骤：浓缩：以中低品位磷矿为原料，通过破碎、煅烧、消化、浸取、压滤分离等工序制取P₂O₅≥34.5%、MgO≤0.85%的低镁磷精矿，并且收集压滤步骤中的浸出液进行浓缩，得到质量分数大于25%的硝酸钙镁浓缩液；脱钙：将硝酸钙镁浓缩液泵至脱钙反应槽，与硫酸钾溶液反应，并加碱性物质中和，过滤分离，得到脱钙液和硫酸钙滤饼；造粒：将脱钙液送入预热器、换热器，然后采用强制循环式蒸发器进行处理，蒸发后的物料分离后进入造粒给料槽，送至造粒机造粒，包裹得到硝酸钾镁和硝酸钾钙镁产品。本申请所获得的下游产品都能重复利用，实现资源的可循环利用以及绿色排放，同时获得较好经济收益。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，尤其涉及一种中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的工艺。

背景技术

我国磷矿储量位居世界第二，但与世界有关相比，在矿石质量、可选性和磷矿石开采等方面都有较大差距，可供加工利用的磷矿石的基础储量相对较低，只有40.54亿吨，低品位矿多，其P₂O₅质量分数大于30％的富矿仅为11.08亿吨，中国磷矿P₂O₅平均质量分数为17％左右，绝大部分磷矿必需经过富集后才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求，按照目前开采磷矿石速度，如果全部用质量分数为30％的富矿仅能维持10年左右，经济储量仅能维持40年左右，未来将被迫开采成本更高的中低品位的磷矿。

目前中低品位磷矿选矿工艺基本都是采用物理选矿。经对瓮安牛场磷矿检测确认，磷矿中主要杂质镁元素以白云石的形式嵌布在磷矿中，通过将磷矿粉碎、磨细，在合适的浮选剂的作用下，可将部分磷矿中白云石浮起排出(即反浮选工艺)，得到磷精矿。受技术经济指标限制，通过反浮选得到的磷精矿品位P₂O₅ 30％～34％，MgO 0.8～1.5％，要获得更高品位的磷精矿意味着磷收率的降低和成本的增加。一般而言，对入选品位P₂O₅ 20～28％钙(镁)质磷矿采用一次反浮选或二次反浮选磷回收率在90～96％之间，选矿成本60-150元/吨(以32％P₂O₅磷精矿计)；经选矿后排出0.3～0.7吨尾矿，其中经一次反浮选排出尾矿含P₂O₅≤12％，MgO≥10％；经二次反浮选排出尾矿含P₂O₅≤10％，MgO≥15％；经反浮选得到的磷精矿，镁含量可降至0.8～1.5％之间，可满足大多数情况下湿法加工用磷矿的要求，但对于生产水溶肥、聚磷酸、聚磷酸铵等品种及高塔熔体造粒工艺，镁含量仍显太高。

现有技术中对中低品位磷矿中的钙镁进行分离的方法包括如下：将中低品位磷矿煅烧、消化、加硝酸铵浸取后过滤，浸取液浓缩造粒制取硝酸铵钙，浸出渣加入硫酸铵浸取后过滤，滤出渣干燥制成磷精矿，滤出液浓缩造粒制成硫酸铵镁，该方法处理得到的磷精矿中盐含量高，洗涤用水量大，处理洗涤液成本高，目前用硝酸处理中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的方法还未见报道。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的工艺，使得所获得的下游产品都能做的重复利用，实现了资源的可循环利用以及绿色排放，同时获得较好的经济收益。

本发明公开了一种中低品位磷矿制硝酸钾钙镁和硝酸铵钾镁的工艺，包括以下步骤：

浓缩：以中低品位磷矿为原料，通过破碎、煅烧、消化、浸取、压滤分离等工序制取质量分数P₂O₅≥34.5％、MgO≤0.85％的低镁磷精矿，并且收集压滤步骤中的浸出液进行浓缩，得到质量分数大于25％的硝酸钙镁浓缩液；

脱钙：将硝酸钙镁浓缩液泵至脱钙反应槽，与来自溶解槽的硫酸钾溶液反应，并加碱性物质中和，过滤分离，得到脱钙液和硫酸钙滤饼；