CN102211956A - 一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法，它是将含稀土的中低品位磷矿石磨细，加酸进行溶解，将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加碱调节pH至1.5-2.5，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行分离，得到含稀土3％以上的沉淀物A；沉淀物A按常规的稀土提取方法可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.5-7.5，将溶液干燥可制备出含磷8％以上的磷、氮和钙的复合肥料；将氨水添加到分离后的溶液B中，调节pH至4.5-6，将沉淀物分离和干燥后得到磷酸氢钙，溶液经干燥后可得到硝酸铵或氯化铵产品。本发明可将含稀土低品位磷矿石中的稀土、磷和钙等有用资源最大化地加以利用。

Description

一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法
技术领域
本发明涉及一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法，特别是一种稀土的富集和钙与磷的有效利用方法，属于化学工程的技术领域。
背景技术
目前，我国含稀土中低品位磷矿石的利用技术较为缺乏，这些含稀土中低品位磷矿石的利用基本上均是采用选矿的方法来对稀土和磷进行富集，但在选矿过程中排放的大量废渣仍含有一定量的稀土、磷和钙等有用物质，从而造成资源的浪费；另一方面，选矿废水的排放亦将对环境造成一定的污染。另一种对中低品位磷矿石的利用技术是将矿石用硝酸或盐酸溶解后，采用低温冷冻等技术分离出钙盐来制取磷酸，该方法的能耗高，工艺复杂，较难在实际生产中应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法，将矿石中的稀土、磷和钙等有用物质最大化地加以利用，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法。该方法是将含稀土的中低品位磷矿石磨细，加酸进行溶解，将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加碱调节pH至1.5-2.5，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行分离，得到含稀土3％以上的沉淀物A；沉淀物A按常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.5-7.5，将溶液干燥即可制备出含磷8％以上的磷、氮和钙的复合肥料；或将氨水添加到分离后的溶液B中，调节pH至4.5-6，将沉淀物分离和干燥后即得到磷酸氢钙，溶液经干燥后即可得到硝酸铵或氯化铵产品。
上述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法中，准确的讲，是将含稀土的中低品位磷矿石磨细至60-200目，按五氧化二磷与硝酸或盐酸摩尔比为1∶6-12的比例加酸进行溶解，将渣与溶液按常规的过滤、离心或自然沉降等分离方法进行分离。
前述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法中，所述含稀土的中低品位磷矿石是指矿石中钇和铈含量为0.03％-0.3％，五氧化二磷含量为10％-25％的磷矿石。
前述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法中，所述含稀土3％以上的沉淀物A中的稀土是指钇和铈。
前述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法中，所述的碱是指氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或熟石灰、氨水。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明可将含稀土中低品位磷矿石中的稀土、磷和钙等有用物质最大化的加以利用，通过将分离后的溶液B加入到氨水中，并调节pH至6.5-7.5，将溶液干燥即可制备出含磷8％以上的磷、氮和钙的复合肥料，或者将氨水添加到分离后的溶液B中，调节pH至4.5-6，将沉淀物分离和干燥后即得到磷酸氢钙，而溶液经干燥后即可得到硝酸铵或氯化铵产品，大大减少了资源的浪费和对环境的污染。而且本发明的工艺简单、能耗低，很容易在实际生产中推广应用，具有较好的经济效益和社会效益。本发明采用氨水来调节溶液B的pH值，与采用石灰水相比，用量较小，成本较低。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1。将5千克含钇和铈含量为0.03％、五氧化二磷含量为18％的磷矿石磨细至100目，添加50.7摩尔的硝酸进行溶解，用常规的过滤方法将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加氢氧化钙调节pH至2.5，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行过滤，即可得到含稀土3％的沉淀物A，沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至7.0左右，将溶液干燥即可制备出含五氧化二磷10.2％、氮29.3％和氧化钙22.6％的复合肥料。
实施例2。将5千克含钇和铈含量为0.1％、五氧化二磷含量为15％的磷矿石磨细至60目，添加41.3摩尔的硝酸进行溶解，用常规的离心分离方法将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加氢氧化钠调节pH至2.0，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行自然沉降，即可得到含稀土9.1％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.5左右，将溶液干燥即可制备出富含五氧化二磷8.5％、氮24.1％和氧化钙18.8％的复合肥料。
实施例3。将5千克含钇和铈含量为0.2％、五氧化二磷含量为20％的磷矿石磨细至150目，添加56.3摩尔的硝酸进行溶解，用常规的过滤分离方法将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加氢氧化钾调节pH至1.5，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行离心分离，即可得到含稀土18.6％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至7.5左右，将溶液干燥即可制备出富含磷11.3％、氮32.5％和氧化钙25.1％的复合肥料。
实施例4。将5千克含钇和铈含量为0.3％、五氧化二磷含量为25％的磷矿石磨细至80目，添加70.4摩尔的盐酸进行溶解，用常规的离心分离方法将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加氨水调节pH至2.0，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行沉降分离，即可得到含稀土29.3％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.5左右，将溶液干燥即可制备出富含磷13.3％、氮12.5％和氧化钙19.7％的复合肥料。
实施例5。将5千克含钇和铈含量为0.08％、五氧化二磷含量为16％的磷矿石磨细至200目，添加45.1摩尔的硝酸进行溶解，通过常规的自然沉降将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加熟石灰调节pH至2.2，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行过滤，即可得到含稀土7.6％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.8左右，将溶液干燥即可制备出富含五氧化二磷9.1％、氮26.0％和氧化钙20.1％的复合肥料。
实施例6。将5千克含钇和铈含量为0.08％、五氧化二磷含量为16％的磷矿石磨细至150目，添加45.1摩尔的硝酸进行溶解，通过常规的自然沉降将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加熟石灰调节pH至2.2，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行过滤，即可得到含稀土7.2％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将氨水加入到分离后的溶液B中，调节pH至4.5，将沉淀物分离和干燥后即得到磷酸氢钙，而溶液经干燥后即可得到硝酸铵产品。
实施例7。将5千克含钇和铈含量为0.3％、五氧化二磷含量为25％的磷矿石磨细至100目，添加70.4摩尔的盐酸进行溶解，用常规的离心分离方法将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加氨水调节pH至2.0，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行沉降分离，即可得到含稀土28.9％的沉淀物A；沉淀物A按目前常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将氨水添加到分离后的溶液B中，调节pH至6左右，将沉淀物分离和干燥后即得到磷酸氢钙，而溶液经干燥后即可得到氯化铵产品。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含稀土中低品位磷矿石的利用方法，其特征在于：它是将含稀土的中低品位磷矿石磨细，加酸进行溶解，将渣与溶液进行分离，然后在溶解液中添加碱调节pH至1.5-2.5，对稀土和其它金属离子进行沉淀，将富含稀土的沉淀物和溶液进行分离，得到含稀土3％以上的沉淀物A；沉淀物A按常规的稀土提取方法即可提取出稀土；将分离后的溶液B加入到氨水中，调节pH至6.5-7.5，将溶液干燥即可制备出含磷8％以上的磷、氮和钙的复合肥料；或将氨水添加到分离后的溶液B中，调节pH至4.5-6，将沉淀物分离和干燥后即得到磷酸氢钙，而溶液经干燥后即可得到硝酸铵或氯化铵产品。
2.根据权利要求1所述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法，其特征在于：是将含稀土的中低品位磷矿石磨细至60-200目，按五氧化二磷与硝酸或盐酸摩尔比为1：6-12的比例加酸进行溶解，将渣与溶液按常规的过滤、离心或自然沉降方法进行分离。
3.根据权利要求1或2所述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法，其特征在于：所述含稀土的中低品位磷矿石是指矿石中钇和铈含量为0.03％-0.3％，五氧化二磷含量为10％-25％的磷矿石。
4.根据权利要求1所述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法，其特征在于：所述含稀土3％以上的沉淀物A中的稀土是指钇和铈。
5.根据权利要求1所述的含稀土中低品位磷矿石的利用方法，其特征在于：所述的碱是指氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或熟石灰、氨水。
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