CN106395776A

CN106395776A - 利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法

Info

Publication number: CN106395776A
Application number: CN201610476861.6A
Authority: CN
Inventors: 虞云峰; 林剑; 邹爽; 宋万元; 张战利; 龚大春
Original assignee: HUBEI YIHUA FERTILIZER CO Ltd
Current assignee: HUBEI YIHUA FERTILIZER CO Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: CN106395776B

Abstract

本发明公开了一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法，属于无机磷化工技术领域。具体为对原矿和精矿进行配矿，得到的复配矿中杂质含量依次满足钠钾含量、镁磷之和含量、镁含量的要求，最后满足铝含量要求。其根据磷矿中杂质含量对磷酸及磷酸一铵和磷酸二铵生产过程中产品质量的影响特点，确定了配矿优选顺序和指标要求，利用编程软件进行控制，实现自动配矿，极大提高配矿的效率，降低生产成本。该方法简单，易操作，适用于中低品位磷矿生产磷酸一铵和磷酸二铵的选矿和工艺调控，对于中低品位磷矿的资源化利用，具有重要的理论意义和应用价值。

Description

利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法

技术领域

本发明涉及一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法，属于中低品位磷矿的资源利用相关的化工技术领域。

背景技术

随着国内磷化工行业的快速发展，高品位磷矿供不应求，目前利用中、高品位磷矿生产磷铵产能过剩，成本居高不下，企业利润空间越来越小，迫切需要开发利用价格低廉储量丰富的中低品位磷矿生产磷铵化工产品的新技术，消耗磷铵市场的过剩产能，带动磷铵化工市场走出低谷，促进磷铵化工行业提档升级，走资源节约型可持续发展道路。

目前只有少数几家企业，如瓮福（集团）等公司，利用中低品位磷矿粉来生产磷酸一铵，但其产品养分不超过60%，主要有55%、58%、60%等规格，无法满足市场要求。

国内外公司在利用中低品位磷资源时传统的方法是经过破碎、浮选等工艺，然后用于湿法制酸，经过浓缩、氨化、造粒等过程，生产磷铵，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法，以达到提高原矿利用量，减少浮选精矿的使用量，提高中低品位磷矿的利用率，降低磷酸一铵和磷酸二铵生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法，其特征在于：对原矿和精矿进行配矿，得到的复配矿中杂质含量依次满足钠钾含量、镁磷之和含量、镁含量的要求，最后满足铝含量要求。

配矿后的钠钾总含量小于1wt%；镁含量和磷含量之和大于30.5wt%，其中镁含量在2.5-4wt%之间，铝含量小于1.9wt%。

所述的精矿中，磷含量大于31.5wt%，镁含量小于1.2wt%，钠钾含量小于1wt%。所述的精矿通过浮选来达到要求。

上述的所述铝含量优选在1.2-1.9wt%。当铝含量小于1.2 wt%时，通过加高岭土进行调配，使其符合要求。

通过对原矿杂质中的钠钾含量、镁含量、铝含量进行分析，选取1-3种原矿与精矿进行配矿，确定配矿比例，得到符合要求的复配矿。

本发明考察钠钾杂质含量对磷酸一铵和磷酸二铵成品养分和氮含量的影响，选用不同钠钾杂质含量（0.5-2%）原矿进行浮选和成品生产，大量实验研究发现，如果原矿中钠钾含量高于1%，很难在选矿和生产中去除掉，此杂质在生产过程中几乎无法剔除，会影响产品质量，需要在合理配矿中优先考虑。如果在原矿中钠钾含量之和低于1%，最终在成品磷酸中约在1.5%左右，可以满足磷酸一铵和磷酸二铵成品养分和氮含量的要求。

考察氧化镁对磷酸一铵和磷酸二铵成品的养分及氮含量影响，选用钠钾含量的原矿和精矿复配的磷矿，氧化镁含量在3-4%左右，先进行浮选，可以有效去除氧化镁。实验发现，氧化镁可以在成品磷酸中的含量控制在1.2-1.5%，对氧化镁含量高低除了对产品养分会产生较大影响外，还对产品的结晶外观产生极大影响，对磷酸的生产也会产生极为不利的影响，会提高浓缩过程的难度，使得负荷降低，产能下降。因此，镁含量指标越低越好。但综合考虑经济效益，过低处理成本会大幅上升。

考察硅含量对磷酸一铵和磷酸二铵成品的养分及氮含量的影响，选用钠钾含量、氧化镁含量合格的原矿和精矿复配的磷矿，考察不同硅含量的影响。研究发现，此部分的含量具有极强的地域性，目前全国磷矿除云南矿区的部分矿种，含量在12%以上，其他地区均在7-12%，相对较为稳定，在配矿过程中不予考虑。对成品影响不大。

考察铝含量对磷酸一铵和磷酸二铵成品的养分及氮含量的影响，选用钠钾含量、氧化镁含量合格的原矿和精矿复配的磷矿，考察不同铝含量的影响。研究发现，氧化铝主要影响成品的养分及水分，控制在一定范围内以后对成品粒子的结晶外形会有很好的促进作用。铝含量过高，目前没有选矿技术可以进行去除。铝含量过低，会影响结晶外观，因此此指标在磷矿中一般控制在1.0-1.9%，成品磷酸中一般控制在1.4-1.6%。

考察氧化铁对含量对磷酸一铵和磷酸二铵成品的养分及氮含量的影响，一般原矿中氧化铁含量相对比较稳定，且无法在浮选过程中进行处理。研究发现其含量对产品的结晶外形和成品颜色有一定的影响。一般在磷矿中在0.4-0.8%左右。此指标在现有矿系中故配矿过程不考虑此指标。

本发明需要在对原矿钠钾、镁、铝等主要杂质的含量进行分析的基础上，通过首先满足钠钾含量，其次应满足镁磷之和，再次满足镁含量，最后满足铝含量的优选顺序，依次选2-4种原矿和精矿复配，逐一选取配矿比例，获得复配矿以满足成品生产需要。

理论公式如下：

Σn*Kn<1%

Σn*(Mgn+Pn)>30.5%

Σn*Mgn=2.5~4%

Σn*Aln<1.9%

其中，n代表不同矿种的配比量，Mgn代表对应矿种的镁含量，Aln代表对应矿种的铝含量，Kn代表对应矿种的钠钾含量，Pn代表对应矿种的磷含量。

本发明通过研究中低品位磷矿资源中镁、铝、钠钾及硅等杂质含量对磷酸一铵和磷酸二铵产品质量的影响，经过反复实践，发明了一种配矿优选方法，确定了配矿优选顺序和指标要求，还可以利用编程软件进行控制，实现自动配矿，极大提高配矿的效率。本发明可以将粗矿即原矿和精矿巧妙复配，减少浮选精矿的使用量，降低选矿成本，以及磷酸一铵和磷酸二铵产品的生产成本，同时保证两种产品的质量满足市场需求，实现中低品位磷资源得到高效利用，使企业具有行业竞争力。

本发明提供的方法简单，易操作，适用于中低品位磷矿生产磷酸一铵和磷酸二铵的选矿和工艺调控，对于中低品位磷矿的资源化利用，具有重要的理论意义和应用价值。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例只是用来阐明本发明的实际应用过程，帮助更深入的理解本发明。

实施例1：两种矿的混配及成品磷酸一铵和磷酸二铵生产

以原矿（P₂O₅% 27.7，Na%0.41 ，K% 0.41，MgO% 3.65，SiO₂% 8.37，Al₂O₃% 0.008）和精矿（P₂O₅% 32.7，Na% 0.49 ，K% 0.5，MgO% 0.98，SiO₂% 0.36，Al₂O₃% 0.36）按照首先满足钠钾含量，其次应满足镁磷之和，再次满足镁含量，最后满足铝含量的优选顺序，钠钾含量无论两种矿的比例多大，均会小于1%,满足钠钾含量的首选要求，两种矿的Mgn+Pn 也是大于30.5%的，MgO 含量介于0.98和3.65之间，因此MgO%要作为重要控制参数，控制在2.5%左右，而铝含量偏低，可以选用高岭土进行调配。因此经过程序计算可以采用原矿1.2吨，精矿0.8吨（60%： 40%），获得 P₂O₅% 29.7，Na%0.44 ，K% 0.44，SiO₂% 6.4，MgO% 2.5, Al₂O₃% 0.16混配矿2吨，通过酸解、浓缩获得1.3吨磷酸，在成品磷酸中含钠钾1.48%、氧化镁1.3%、铝含量0.84%, 再经过氨化、造粒等过程，可得到1.5吨63.5%的磷酸一铵产品；或控制氨化程度，可以得到1.8吨63.5%的磷酸二铵。各项指标符合国家标准。

实施例2：三种矿的混配及成品磷酸一铵和磷酸二铵生产

以原矿1 （P₂O₅% 28.7，Na%0.42 ，K% 0.43，MgO% 4.65，SiO₂% 9.37，Al₂O₃% 0.18）、原矿2（P₂O₅% 27.7，Na%0.51 ，K% 0.61，MgO% 3.65，SiO₂% 8.37，Al₂O₃% 0.28）和精矿（P₂O₅%32.7，Na% 0.53 ，K% 0.51，MgO% 0.98，SiO₂% 0.36，Al₂O₃% 1.96）三种矿为原料进行复配，按照我们的方法，第一原则是钠钾要控制在百分之一下，因此全部用精矿和原矿2均不能符合要求，应该以第一种原矿为主，同时由于MgO%超标，所以可以适当增加原矿2或精矿的比例，降低MgO%；然后利用第三原则，控制铝含量。经过软件计算控制，原矿1，原矿2和精矿粉分别为40：30：30的混配比例，可以获得10吨的混合矿，其含量分别为P₂O₅%30，Na% 0.48，K%0.508( 总钠钾为0.988%)，MgO% 3.25，SiO₂% 6.34%，Al₂O₃ % 0.738，均满足要求。通过酸解、浓缩获得7吨磷酸，在成品磷酸中含钠钾1.5%、氧化镁1.5%、铝含量1.04%,再经过氨化、造粒等过程，可得到8.4吨63.5%的磷酸一铵产品；或控制氨化程度，可以得到8.8吨63.5%的磷酸二铵。各项指标符合国家标准。

以上的含量均为重量百分含量。

Claims

1.一种利用中低品位磷矿生产磷酸一铵和/或磷酸二铵的配矿方法，其特征在于：对原矿和精矿进行配矿，得到的复配矿中杂质含量依次满足钠钾含量、镁磷之和含量、镁含量的要求，最后满足铝含量要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：配矿后的钠钾总含量小于1wt%；镁含量和磷含量之和大于30.5wt%，其中镁含量在2.5-4wt%之间，铝含量小于1.9wt%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的精矿中，磷含量大于31.5wt%，镁含量小于1.2wt%，钠钾含量小于1wt%。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述铝含量在1.2-1.9wt%。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当铝含量小于1.2 wt%时，通过加高岭土进行调配，使其符合要求。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过对原矿杂质中的钠钾含量、镁含量、铝含量进行分析，选取1-3种原矿与精矿进行配矿，确定配矿比例，得到符合要求的复配矿。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的精矿通过浮选来达到要求。