[发明专利]一种化学选矿副产物制取氧化镁和硝酸铵钙的方法

说明书

本发明提供一种化学选矿副产物制取氧化镁和硝酸铵钙的方法，该方法以中低品位磷矿为原料，通过破碎、煅烧、消化、浸取、压滤分离后制取低镁磷精矿，压滤机排出的含钙镁浸取液进行浓缩得到浓度大于40%的硝酸铵钙镁浓缩液；将硝酸铵钙镁浓缩液通入气氨进行脱镁反应；将脱镁后的料浆进行过滤洗涤，过滤后的滤液经过浓缩造粒得到硝酸铵钙；洗涤后的滤饼进行再浆洗涤，再浆洗涤后的滤饼进行干燥、煅烧得到氧化镁产品；本发明以硝酸铵钙镁浓缩液为原料，制取获得硝酸铵钙和氧化镁，实现钙镁分离，有效解决含镁碳酸钙混合物利用价值较低、实际生产难度大，产品含量不稳定，生产的含镁碳酸钙市场无需求等问题，无废弃物产生，提高了磷矿中钙镁元素的附加值。

技术领域

本发明涉及化学选矿副产物处理技术领域，尤其涉及一种化学选矿副产物制取氧化镁和硝酸铵钙的方法。

背景技术

我国磷矿储量位居世界第二，但与世界有关方面相比，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。

所以，现有技术中多在研究如何将化学选矿过程中产生的副产物进行充分利用；例如，现有技术中能够从化学选矿副产物中制备出硝酸钙镁液体肥，而硝酸钙镁肥是一种高效的中量元素水溶肥，其能够调节土壤酸碱度，并促进作物对土壤中氮、磷、钾的吸收量，增加叶绿素含量及促进糖水化合物的形成，增强作物抵抗力等。硝酸钙镁肥为偏中性肥料，具有肥效快、吸收好的特点，可作底肥、追肥，广泛用于温室、大棚、大面积农田，可促进植物根、茎、叶的生长发育。此外，硝酸钙镁液体肥的施用方式较为灵活，可适用于冲施、滴灌、叶面喷施等多种方式施用。

现有技术中将中低品位磷矿或磷尾矿在900-1100℃下进行煅烧；然后消化、浸取、沉淀等一系列处理的得到磷精矿、碳酸钙和氧化镁。其水洗量需求较大，步骤较为复杂，并且需要两次浸出，硝酸铵与硫酸铵两个浸出体系的两个酸根也会相互影响，导致浸出效率下降，还会影响最终产物的纯度。可见现有技术中若要进行钙镁分离，采用了两次浸出的方式再分别进行合成，获得了钙、镁产物作为混合物同时获取，整个工艺过程水洗量较大、操作较为复杂；同时所得的钙镁产物混合物利用价值较低、应用范围受到很大限制。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种化学选矿副产物制取氧化镁和硝酸铵钙的方法，通过最精简的工艺流程从化学选矿副产物中制取出氧化镁和硝酸铵钙，实现钙镁分离，有效解决了中低品位磷矿综合利用及磷尾矿大量土地被占用造成环境污染等问题；同时因为本发明将化学选矿中的钙镁浸取液中含有的钙镁分别提取，解决了目前磷矿处理中通常需要将钙镁分两次浸出，并分别合成分离，所需水洗量较大，操作较为复杂的问题，同时通过再浆洗涤提高了钙镁产物混合物的利用率。

为实现上述目的，本发明提供一种化学选矿副产物制取氧化镁和硝酸铵钙的方法，包括：

以中低品位磷矿为原料，通过破碎、煅烧、消化、浸取、压滤分离后，对压滤分离排出的含钙镁浸取液进行浓缩得到浓度大于40%的硝酸铵钙镁浓缩液；

将硝酸铵钙镁浓缩液通入气氨进行脱镁反应；

将脱镁后的料浆进行过滤洗涤，过滤后的滤液经过浓缩造粒得到硝酸铵钙；洗涤后的滤饼进行再浆洗涤，再浆洗涤后的滤饼进行干燥、煅烧得到氧化镁产品。

作为优选：所述破碎包括将中低品位磷矿破碎至粒径小于等于4.5mm，所述煅烧温度为900-1100℃，时间为1.5-4h，所述浸取反应温度75-90℃，反应时间2-5h，反应pH4.0-6.5，压滤分离后得到P₂O₅≥34.5%wt、MgO≤0.85%wt的低镁磷精矿。