醋酸酸解磷尾矿制备醋酸钙镁融雪剂工艺研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0086

无机盐工业 ›› 2024, Vol. 56 ›› Issue (1): 73-80.doi: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0086

醋酸酸解磷尾矿制备醋酸钙镁融雪剂工艺研究

李梦雨¹(), 汤建伟¹^,²^,⁴, 刘咏²^,³, 化全县²^,³, 刘鹏飞¹^,²^,⁴, 王保明¹^,²^,⁴()

1.郑州大学生态与环境学院, 河南郑州 450001
2.国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心, 河南郑州 450001
3.郑州大学化工学院, 河南郑州 450001
4.河南省减污降碳协同工程技术研究中心, 河南郑州 450001

收稿日期:2023-02-22 出版日期:2024-01-10 发布日期:2024-01-18
通讯作者: 王保明（1986— ），男，讲师，研究方向为资源加工与高效利用；E-mail：baomingwang@zzu.edu.cn。
作者简介:李梦雨（1999— ），女，硕士，研究方向为磷资源加工与高效利用；E-mail：2593282829@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(22278381);国家重点研发计划项目(2021YFD1700902);郑州大学青年骨干教师培养计划项目(2021ZDGGJS015)

Study on preparation process of calcium magnesium acetate snowmelt agent from phosphorous tailings by acetic acid hydrolysis

LI Mengyu¹(), TANG Jianwei¹^,²^,⁴, LIU Yong²^,³, HUA Quanxian²^,³, LIU Pengfei¹^,²^,⁴, WANG Baoming¹^,²^,⁴()

1. School of Ecology and Environment，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China
2. National Center for Research & Popularization on Calcium，Magnesium，Phosphate and Compound Fertilizer Technology，Zhengzhou 450001，China
3. School of Chemical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China
4. Research Centre of Engineering and Technology for Synergetic Control of Environmental Pollution and Carbon Emissions of Henan Province，Zhengzhou 450001，China

Received:2023-02-22 Published:2024-01-10 Online:2024-01-18

摘要/Abstract

摘要：

以磷矿经过选矿后产生的固体废弃物磷尾矿为原料，回收其中的有价元素钙、镁制备环保型融雪剂醋酸钙镁并同时富集其中的P₂O₅。通过醋酸酸解磷尾矿实验研究，考察了醋酸用量、液固质量比、反应温度、搅拌转速、反应时间对磷尾矿中钙镁浸出率的影响，结果表明，在醋酸用量为理论用量的130%、液固质量比为14∶1、反应温度为90 ℃、搅拌速率为1 000 r/min、反应时间为3 h的条件下，CaO的浸出率可达到78.26%，MgO的浸出率可达到76.32%，磷尾矿中P₂O₅的质量分数从8.82%提高至25.91%。酸解液经调节pH后蒸发结晶得到醋酸钙镁盐，对其进行表征和性能测试，结果表明，其各项指标均符合GB/T 23851—2017《融雪剂》要求，是一种低腐蚀性、可降解、融冰雪性能优异的环保型融雪剂。

关键词: 磷尾矿, 醋酸酸解, 环保型融雪剂, 醋酸钙镁

Abstract:

Using solid waste phosphorus tailings generated from phosphate ore beneficiation as raw materials，in order to recover the valuable elements of calcium and magnesium from the solid waste of phosphate rock，calcium and magnesium acetate was prepared and P₂O₅was enriched in the solid waste of phosphate rock.An experimental study on the hydrolysis of phosphate tailings by acetic acid was carried out.The effects of acetic acid dosage，liquid-solid mass ratio，reaction temperature，stirring rate and reaction time on the leaching rate of calcium and magnesium from phosphate tailings were investigated.The results showed that the leaching rate of CaO and MgO could reach 78.26% and 76.32% under the conditions of liquid-solid mass ratio of 14∶1，reaction temperature of 90 ℃，stirring rate of 1 000 r/min and reaction time of 3 h，respectively.The content of P₂O₅in phosphate tailings could be increased from 8.82% to 25.91%.Calcium and magnesium acetate were obtained by evaporation and crystallization of acid-hydrolysate after pH adjustment.The characterization and performance tests were carried out.The results showed that its indicators met the requirements of GB/T 23851—2017 “Snowmelt Agent”，and it was an environmentally friendly snowmelt agent with low corrosion，degradability and excellent ice and snow melting performance.

Key words: phosphate tailings, acetic acid hydrolysis, environment-friendly snowmelt agent, calcium magnesium acetate

中图分类号:

X754

李梦雨, 汤建伟, 刘咏, 化全县, 刘鹏飞, 王保明. 醋酸酸解磷尾矿制备醋酸钙镁融雪剂工艺研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(1): 73-80.

LI Mengyu, TANG Jianwei, LIU Yong, HUA Quanxian, LIU Pengfei, WANG Baoming. Study on preparation process of calcium magnesium acetate snowmelt agent from phosphorous tailings by acetic acid hydrolysis[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2024, 56(1): 73-80.

图/表 17

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表1

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参考文献 17

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