中低品位胶磷矿酸解液的矿化富集技术研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0042

摘要/Abstract

摘要：

为了磷化工行业持续发展，减少磷矿资源浪费，探究中低品位胶磷矿利用新技术，为磷矿资源的开发利用提供新的方法。以中低品位胶磷矿酸解液为研究对象，经碳酸钙中和、石灰乳中和两步矿化和氨水氨化富集制得高品位磷精矿，实验重点探究矿化过程碳酸钙中和、石灰乳中和和氨水氨化的最佳pH，通过工艺探究富集得到高品位磷精矿，并探究提升酸解液富集过程的磷收率，实现磷资源的高效利用。研究结果表明，中低品位胶磷矿酸解液的矿化富集过程先使用碳酸钙调节pH至2.08，反应150 min，再用石灰乳调节pH为2.79，最后用氨水调节pH至3.52，可得到P₂O₅品位高于36%的磷精矿，磷收率约为99.5%，滤液通过浓缩后可得到合格的硝酸铵钙复合肥产品。该研究为中低品位胶磷矿的高效利用提供了新的思路和方法，对未来中低品位胶磷矿资源的开采、利用具有重大意义。

关键词: 中低品位胶磷矿, 富集, 磷精矿

Abstract:

In order to achieve the sustainable development of phosphorus chemical industry，it is necessary to reduce the waste of phosphate mineral resources，explore the new utilization technology of medium and low grade collophanite ore，and provide a new method for the development and utilization of phosphate mineral resources.Taking medium and low grade collophanite acid solution as the research object，the high grade phosphate concentrate was produced by calcium carbonate and lime milk neutralization two mineralization and ammonia enrichment.The experiment was focused on research of calcium carbonate and lime milk neutralization and ammonia ammonia optimal pH value.The enrichment of high grade phosphate concentrate was through process exploration.Then the increase of phosphorus yield was explored，the efficient utilization of phosphorus resources was realized.The results showed that the mineralization enrichment process of medium and low grade collophanite acid solution pH using calcium carbonate to 2.08，150 min，then lime milk regulation pH to 2.79，finally with ammonia pH to 3.52，phosphate concentrate with P₂O₅ grade higher than 36% was generated，phosphorus yield was about 99.5%，the filtrate after concentration caould produce qualified ammonium nitrate compound fertilizer products.This study provided new ideas and methods for the efficient utilization of medium and low grade collophanite ore，which was of great significance for the exploitation and utilization of medium and low grade collophanite ore resources in the future.

Key words: medium and low grade collophanite ore, enrichment, phosphate concentrate

中图分类号:

TQ126.3

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图/表 22

表1

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pH	w（P₂O₅）/%	w（CaO）/%	w（MgO）/%	w（Al₂O₃）/%	w（Fe₂O₃）/%	w（SiO₂）/%	w（F^-）/%	w（NO₃^-）/%
2.43	37.871	32.542	0.150	1.166	1.077	0.550	1.860	1.550
2.57	38.028	32.658	0.156	1.144	1.139	0.656	1.970	1.683
2.79	38.554	32.809	0.245	1.213	1.089	0.804	1.900	1.196
3.01	37.957	33.012	0.233	1.497	1.112	0.697	1.912	1.235

pH	磷收率/%	pH	磷收率/%
2.43	96.15	2.79	99.53
2.57	97.65	3.01	99.57

pH	w（P₂O₅）/%	w（CaO）/%	w（MgO）/%	w（Al₂O₃）/%	w（Fe₂O₃）/%	w（SiO₂）/%	w（F^-）/%	w（NO₃^-）/%
3.20	37.311	36.378	0.392	1.196	1.116	0.612	2.130	1.240
3.42	36.735	38.122	0.383	1.355	1.231	0.744	2.240	0.841
3.52	36.135	39.622	0.375	1.380	1.219	0.736	2.320	0.717
3.63	35.791	40.746	0.385	1.585	1.387	0.560	2.150	0.607
3.82	34.157	45.472	0.374	1.626	1.404	0.992	2.220	0.713

矿化 pH	滤液				洗液
矿化 pH	w（P₂O₅）/%	w（CaO）/%	w（NO₃^-）/%	w（NH₄⁺）/%	w（P₂O₅）/%	w（CaO）/%	w（NO₃^-）/%	w（NH₄⁺）/%
3.20	0.023	7.504	24.534	0.386	0.012	3.297	10.363	0.167
3.42	0.102	8.282	24.756	0.501	0.046	3.747	10.894	0.225
3.52	0.100	8.370	25.154	0.566	0.043	3.647	10.584	0.239
3.63	0.017	7.819	25.509	0.720	0.022	3.602	10.850	0.296
3.82	0.034	7.730	26.926	0.823	0.024	3.871	10.983	0.321

pH	滤液n（NO₃^-）∶n（CaO）∶ n（NH₄⁺）	洗液n（NO₃^-）∶n（CaO）∶ n（NH₄⁺）
3.20	17.47∶6.25∶1	17∶6.34∶1
3.42	13.33∶5.31∶1	13.06∶5.35∶1
3.52	11.91∶4.76∶1	11.85∶4.9∶1
3.63	9.29∶3.49∶1	9.65∶3.92∶1
3.82	8.5∶3.02∶1	8.92∶3.87∶1

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