一種氟硅酸鈉生產(chǎn)與磷礦脫鎂聯(lián)合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磷礦品質(zhì)改善技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種氟硅酸鈉生產(chǎn)與磷礦脫鎂聯(lián)合處 理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國磷礦資源正處于"多而不富、南多北少、難選難分"的現(xiàn)狀，并且已經(jīng)被 國土資源部列為不能滿足國民生產(chǎn)需求的20種礦產(chǎn)資源之一，而且隨著磷化學工業(yè)對磷 礦資源需求的增加，富礦的不斷消耗，如何合理有效的利用中低品位磷礦，尤其是高鎂磷礦 的合理利用成為我國磷化工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段所面臨的難題。
[0003] 對于的磷礦的利用一般采用的是濕法磷酸工藝，而在濕法磷酸生產(chǎn)過程中，由于 磷礦含有鎂、鐵、鋁、鉀及鈉等雜質(zhì)，進而將這些雜質(zhì)帶入濕法磷酸生產(chǎn)工藝過程中，進而導 致濕法磷酸工藝面臨著嚴峻的難題，其中以鎂這種雜質(zhì)的影響較為突出，據(jù)統(tǒng)計，若磷礦中 鎂的質(zhì)量分數(shù)超過1%，將對濕法磷酸及后續(xù)磷產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)生以下不利影響：（1)增加磷酸 粘度，降低磷酸中H+活性；（2)延長磷酸鈣結(jié)晶的成長和轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化周期，降低萃取槽的生產(chǎn) 能力；（3)增加過濾阻力，降低過濾強度；(4)增加磷酸濃縮過程阻力；（5)對磷酸后續(xù)產(chǎn)品 造成影響，如在過磷酸鈣生產(chǎn)中降低磷礦轉(zhuǎn)化率，增加產(chǎn)品固化難度，產(chǎn)品易吸濕結(jié)塊。因 此，磷礦中MgO含量已成為濕法磷酸生產(chǎn)中評價磷礦質(zhì)量的重要指標之一，脫鎂成為磷礦 綜合利用技術(shù)領(lǐng)域的中藥課題之一。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，對于磷礦的脫鎂采用的方法主要有粉碎與分級、擦洗脫泥工藝、浮選 法、重介質(zhì)分選法、光電揀選法、生物浮選法、高溫煅燒法和化學浸提法等，但是，粉碎與分 級一般作為磷礦脫鎂工藝的初選過程；擦洗脫泥工藝磷礦中P2O5的富集作用不大，一般僅 能增加3%左右；光電揀選法可應(yīng)用于嚴重缺水等地區(qū)的磷礦除雜，但是由于技術(shù)的不成 熟及分選效率不高等問題；磁選法能夠有效的從磷酸鹽中分離出碳酸鹽等雜質(zhì)，加入的磁 性試劑單一且可以循環(huán)使用，但是處理過程中P2O5回收率較低，處理效率不高；重介質(zhì)分選 法分選效率高、環(huán)境污染小，但是對磷礦的類型及組成有嚴格要求，一般此方法不能應(yīng)用于 白云層密度較大的磷礦石，且脫鎂率不高；浮選法進行磷礦脫鎂時，基本上能夠滿足磷礦生 產(chǎn)應(yīng)用的要求，但是對于沉積巖型磷礦石，由于磷灰石與白云石具有極相似的浮選性能，導 致浮選法對此類礦石的脫鎂應(yīng)用受到限制，除此之外，浮選法占用場地較大，水資源浪費較 嚴重，一般在礦山直接應(yīng)用；高溫煅燒法能夠有效的脫除磷礦中含有的鎂雜質(zhì)和控制磷損 失，需要消耗大量能源，會改變磷礦中的晶體結(jié)構(gòu)，磷石膏的過濾分離難度增大。
[0005] 為此，有人基于現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，選取了化學浸取法為主要途徑，對磷礦脫鎂技 術(shù)領(lǐng)域做出進一步的探討和研宄，采用一種脫鎂劑對磷礦進行脫鎂處理，進而使得磷礦中 的鎂含量得到較大程度上的降低，進而提高磷礦的品質(zhì)，降低磷礦綜合利用受到的影響；如 專利號為CN201310018141. 1的《一種超低品位磷礦石脫鎂并生產(chǎn)氫氧化鎂的方法》是將磷 礦粉與脫鎂劑混合，固液反應(yīng)后，進行固液分離，固體為磷精礦，液體再進行中和反應(yīng)后，獲 得含鎂副產(chǎn)物，所述的脫鎂劑是采用亞硫酸、氟硅酸、硫酸按照質(zhì)量比為I:I. 3 :1. 2的方式 進行混合制備的pH為1-2的混合酸，在30-60°C攪拌反應(yīng)至pH為3-6時，趁熱分離處理，固 體洗滌烘干得磷精礦；液體加入沉淀劑得到固體物質(zhì)的含鎂副產(chǎn)物和廢液，廢液用于氟硅 酸鈉生產(chǎn)車間進行氟硅酸鈉的生產(chǎn)。
[0006] 但是，上述技術(shù)需要采用亞硫酸、硫酸以及氟硅酸進行配比，并且配比時亞硫酸的 濃度為多5%，硫酸濃度為1-20%，氟硅酸濃度為多7%，進而導致獲得的混合酸腐蝕性較 強，對磷礦中五氧化二磷損失大，對磷礦脫鎂處理的設(shè)備要求較高，處理過程中的能耗較 高，成本較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種氟硅酸鈉生產(chǎn)與磷礦脫鎂聯(lián)合處理方法，解決現(xiàn)有技術(shù) 中存在的上述技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：
[0009] 一種氟硅酸鈉生產(chǎn)與磷礦脫鎂聯(lián)合處理方法，是將氟硅酸鈉生產(chǎn)工藝中排出的污 水滴加到磷礦礦漿中，并在滴加過程中，采用勻速滴加，控制反應(yīng)釜中的PH值恒定維持在 0. 5-4,待反應(yīng)爸中磷礦礦衆(zhòng)反應(yīng)達到2-4h后，對反應(yīng)爸中的反應(yīng)料衆(zhòng)進行液固分離處理， 獲得濾餅和濾液，并對濾餅采用水洗滌2-3次，并烘干獲得磷精礦；洗滌液返回磷礦礦漿制 備步驟，濾液用于含鎂副產(chǎn)物的制備。
[0010] 具體包括以下步驟：
[0011] (1)將磷礦置于粉碎機中粉碎過篩處理，并控制粉碎后的磷礦礦粉中，有80%的 礦粉能夠通過規(guī)格為100目的篩，再將其置于反應(yīng)釜中，控制液固比為I:(1-4)加入水，并 控制反應(yīng)釜中的溫度在30-50°C，采用攪拌速度為150-350r/min攪拌處理lh，獲得礦漿；
[0012] (2)將氟硅酸鈉污水滴加入反應(yīng)釜中，滴加速度為勻速滴加，并控制反應(yīng)釜中反應(yīng) 過程中的pH維持在0. 5-4,恒溫在30-50°C的環(huán)境中，采用攪拌速度為150-350r/min攪拌 反應(yīng)2-4h，獲得反應(yīng)料漿；并將反應(yīng)料漿靜置處理，再對靜置處理完成的反應(yīng)料漿進行液 固分離處理，獲得濾餅和濾液，濾餅采用清水洗滌2-3次，并烘干獲得磷精礦；洗滌液返回 步驟1)進行礦漿制備；
[0013] (3)將濾液置于沉淀槽中，并向沉淀槽中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)整pH值在10-11， 并控制溫度為10_20°C，采用攪拌速度為100_150r/min攪拌處理10-20min后，靜置處理 30-80min，經(jīng)固液分離獲得氫氧化鎂固體和廢液，氫氧化鎂固體干燥得到氫氧化鎂粉末，廢 液返回氟硅酸鈉生產(chǎn)車間生產(chǎn)氟硅酸鈉。
[0014] 所述的磷礦，其P2O5含量為31.66%，MgO含量為1.7%。
[0015] 所述的磷精礦，其P2O5含量為31. 87-32. 55%，MgO含量為0?42-0. 56%。
[0016] 所述的氟硅酸鈉污水含5% -8%的硫酸和3% -5%的氟硅酸。
[0017]所述的步驟（1)、（2)中的攪拌速度為200r/min。
[0018] 所述的靜置處理時間為9-llmin。
[0019] 所述的烘干，溫度為80-100°C，烘干處理時間為30-50min。
[0020] 所述的步驟（2)中的液固分離采用的抽濾。
[0021] 所述的步驟（2)中濾餅的洗滌是將清水加入到濾餅之中，與濾餅配制成漿液后， 再將其重復靜置步驟靜置處理后，再進行抽濾。
[0022] 上述的靜置處理，其處理時的溫度為30-50 °C。
[0023] 本發(fā)明中采用的氟硅酸鈉污水是硫酸鈉與濕法磷酸副產(chǎn)氟硅酸反應(yīng)生成氟硅酸 鈉產(chǎn)生的污水，進而再后續(xù)將鎂通過氫氧化鎂沉淀之后，獲得廢液，并將廢液再返回氟硅酸 鈉制備工藝中，使得其中加入的氫氧化鈉中的鈉元素得到回收利用，并且使得廢水中存在 的少量的氟元素、硫元素得到富集而充分利用，降低了濕法磷酸處理工藝中脫鎂原料的成 本。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0025] 本發(fā)明通過將硫酸鈉與濕法磷酸副產(chǎn)氟硅酸生產(chǎn)氟硅酸鈉過程中產(chǎn)生的廢水加 以利用，并將其返回磷礦脫鎂處理工藝中，進而利用其中的殘留的硫酸、氟硅酸將磷礦中的 鎂元素脫出，進而提高磷礦的品位，并且在處理過程中，由于生產(chǎn)氟硅酸鈉過程中的廢水中 的硫酸含量較低，氟硅酸含量也較低，進而使得原料加入反應(yīng)釜中進行磷礦處理時，其對設(shè) 備的腐蝕性能較弱，降低了對磷礦品位提升處理的成本；并且還使得氟硅酸鈉污水中的硫 元素、氟元素不會被大量排放在環(huán)境中，也為氟硅酸鈉污水的處理提供了一條新途徑，緩解 了氟硅酸鈉廢水處理的負荷，降低了環(huán)境污染。
[0026] 本發(fā)明尤其顯著的效果在于，通過氟硅酸鈉廢水的回收利用，降低了對環(huán)境的污 染，并且通過利用氟硅酸鈉廢水中硫酸與氟硅酸的濃度較低的特征，進而使得磷礦品位改 善處理時的設(shè)備遭受的腐蝕程度較低，并通過利用氟硅酸鈉污水進行磷礦的處理，使得五 氧化二磷的損失減小，生產(chǎn)工藝流程短，能耗低，獲得的磷精礦中的鎂含量小于〇. 6%，提高 了憐礦的品質(zhì)。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的限定，但要求保護的 范圍不僅局限于所作的描述。
[0028] 本發(fā)明的反應(yīng)原理為：天然磷礦石分為磷灰石和磷塊巖兩類，其主要成分均為氟 磷