CN106904585B - 一种稀酸脱镁料浆处理方法 - Google Patents

一种稀酸脱镁料浆处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稀酸脱镁料浆处理方法，包括以下步骤：A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为35℃～55℃，料浆中液相与固相的比例为4～6:1；B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。本发明滤液中P2O5的含量高杂质少，由其中和所得副产品滤饼有效P2O5含量高，利用价值非常大；回收品脱镁磷矿磷的收率高，节约了矿产资源。

Description

一种稀酸脱镁料浆处理方法
技术领域
本发明涉及稀酸脱镁料浆处理领域，特别是涉及一种稀酸脱镁料浆处理方法。
背景技术
目前，磷酸盐生产中稀酸脱镁传统工艺，采用一定浓度的稀硫酸与磷矿粉预反应，脱除磷矿中多余的Mg元素（一般以MgO含量计），使其进入液相，然后将反应后料浆采用一定比例大水量稀释，降低液相中Mg2+含量，利用稠厚槽沉降后得到含液约45%，含P2O5/MgO比例适当的脱除大量镁离子等的净化合格的稠厚矿浆进入湿法萃取磷酸系统进行生产，含大量镁的上部澄清液相溢出后作处理循环使用。此技术虽然可脱除高含镁磷矿中的镁杂质，并且能保证P2O5收率达99%，几乎适用所有高含镁磷矿的净化处理，但缺点是脱镁反应后料浆粘度大难以直接进行液固分离，因此传统工艺采用稀释料浆降低粘稠度的方法沉降分离，但由于沉降后所得固相较多的稠厚矿浆持液量高，很难有效进一步降低持液，其中液相会带入大量的Mg2+，影响稠厚矿浆的净化效果，因此为了确保使用稠厚矿浆中Mg2+的进一步降低，常需用大量工艺水反复稀释反应后料浆，以降低后续工段所用稠厚矿浆持液中Mg2+的含量，从而达到更好净化效果，因此造成生产效率低下，大量浪费水资源；也增加了处理废液难度，加大了环保压力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种稀酸脱镁料浆处理方法。本发明操作简便，运行人工成本低，电耗低，投资少，节约了大量的水资源，设备占地面积小，滤液中P2O5的含量高杂质少，由其中和所得副产品滤饼有效P2O5含量高，利用价值非常大；回收品脱镁磷矿磷收率高，节约了矿产资源。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为35℃～55℃，料浆中液相与固相的比例为4～6:1，液相中包括P2O5:0.021%～0.025%，SO3:0.60%～0.73%，MgO:0.25%～0.29%；固相中包括P2O5:29.10%～29.40%，MgO:1.44%～1.85%；
B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。
所述B步骤中，微孔的孔径为0.8μm～1.5μm，微孔为能产生毛细效应的微孔。
所述B步骤中，陶瓷圆盘真空过滤机为负压工作状态，负压压力为0.04ＭPa～0.081ＭPa。
所述B步骤中，所述滤饼中的液相含量远小于料浆中的液相含量，作为回收品脱镁磷矿进入后续工序。
还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼。含有效磷滤饼可作为生产磷系肥料的原料。
所述C步骤中，含有效磷滤饼的指标为：有效P2O5：17.66%～18.78%，F：0.18%～0.26%。
所述C步骤中，过滤液的指标为：P2O5：0.0005%～0.0010%，MgO:0.0006%～0.0009%，F：1.0ppm～2.56ppm，过滤液可作循环工艺水使用。
陶瓷圆盘真空过滤机的工作原理：
采用微孔陶瓷过滤板作为过滤介质，微孔陶瓷过滤板上设有大量狭小并具有毛细作用原理的微孔，在负压工作状态下的陶瓷圆盘真空过滤机，利用微孔陶瓷过滤板其独特通水不透气的特性，抽取微孔陶瓷过滤板内腔为真空状态，真空的内腔与外部的压差，使料浆中的固相在负压的作用下吸附在微孔陶瓷过滤板上，固相因不能通过微孔陶瓷过滤板被截留在微孔陶瓷过滤板的表面形成滤饼，而液相因真空压差的作用及微孔陶瓷过滤板的亲水性则顺利通过进入真空桶内形成滤液，从而达到固液分离的目的。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
1、本发明操作简便，运行人工成本低，电耗低，投资少，节约了大量的水资源，设备占地面积小，滤液中P2O5的含量高杂质少，由其中和所得副产品滤饼有效P2O5含量高，利用价值非常大；回收品脱镁磷矿磷收率高，节约了矿产资源。
2、本发明采用陶瓷圆盘真空过滤机进行固液分离，与原工艺相比较，所得每吨矿粉能节约用水3吨以上；提高矿粉品质的同时，减少持液量至12%，能减少MgO含量0.5%以上，磷镁(P2O5/MgO)比值可达20，单台处理量达20吨/小时。
3、本发明利用陶瓷圆盘真空过滤机形成的新工艺后，能大量节约工艺用水，从而减少废水排放量，提高磷矿净化品质，节约成本，具有巨大的环保和经济效益。
4、采用陶瓷圆盘真空过滤机是在采用传统压滤机、离心机、转台及带式真空过滤机等都无法完成此工艺过程的对比试验中总结完成的方法。
5、本发明采用将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，缓冲储存槽作用是使得进入陶瓷圆盘真空过滤机之前的料浆混合均匀和稳定，为陶瓷圆盘真空过滤机的工作提供保障。
6、本发明采用还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼，含有效磷滤饼可作为生产磷系肥料的原料，变废为宝，节约了矿物资源。
7、本发明采用所述C步骤中，过滤液含杂质少，可循环作为工艺水使用。
8、采用本发明的方法处理一份原脱镁料浆，原脱镁料浆其中分为固相和液相两个部分，经陶瓷圆盘真空过滤机过滤后得到滤液和滤饼，滤液为纯液相，与原液相一样成分，滤饼里面也分固液两部分，滤饼的液相部分与原脱镁料浆液相成分一致，滤饼的固相部分也与原脱镁料浆的固相部分一致，但是滤饼中液相部分相对原脱镁料浆减少了许多，而滤饼是下一工段要用的主要原料，因此，滤饼中的液相少，而液相中的MgO含量相对较大，所以相对原工艺稠厚脱镁矿浆来讲，滤饼即脱镁磷矿中的杂质MgO就少了许多，因此相对原料矿及传统工艺来讲，相当于矿物得到了更进一步的净化。
具体实施方式
下面对本发明进行进一步的说明：
实施例1：
一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为35℃，料浆中液相与固相的比例为4:1，液相中包括P2O5:0.021%，SO3:0.60%，MgO:0.25%；固相中包括P2O5:29.10%，MgO:1.44%；
B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。
本发明所述B步骤中，微孔的孔径为0.8μm，微孔为能产生毛细效应的微孔。
本发明所述B步骤中，陶瓷圆盘真空过滤机为负压工作状态，负压压力为0.04ＭPa。
本发明所述B步骤中，所述滤饼中的液相含量小于料浆中的液相含量。
实施例2：
一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为45℃，料浆中液相与固相的比例为5:1，液相中包括P2O5:0.023%，SO3:0.66%，MgO:0.27%；固相中包括P2O5:29.25%，MgO:1.61%；
B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。
本发明所述B步骤中，微孔的孔径为1.2μm，微孔为能产生毛细效应的微孔。
本发明所述B步骤中，陶瓷圆盘真空过滤机为负压工作状态，负压压力为0.060ＭPa。
本发明所述B步骤中，所述滤饼中的液相含量小于料浆中的液相含量。
实施例3：
一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为55℃，料浆中液相与固相的比例为6:1，液相中包括P2O5:0.025%，SO3:0.73%，MgO:0.29%；固相中包括P2O5:29.40%，MgO:1.85%；
B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。
本发明所述B步骤中，微孔的孔径为1.5μm，微孔为能产生毛细效应的微孔。
本发明所述B步骤中，陶瓷圆盘真空过滤机为负压工作状态，负压压力为0.081ＭPa。
本发明所述B步骤中，所述滤饼中的液相含量远小于料浆中的液相含量，作为回收品脱镁磷矿进入后续工序。
实施例4：
与实施例1、2、3的不同之处在于：
本发明还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，使其中所含的镁、磷等离子和酸根等再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼。含有效磷滤饼可作为生产磷系肥料的原料。
本发明所述C步骤中，含有效磷滤饼的指标为：有效P2O5：17.66%，F：0.18%。
本发明所述C步骤中，过滤液的指标为：P2O5：0.0005%，MgO:0.0006%，F：1.0ppm，过滤液可作循环工艺水使用。
实施例5：
与实施例4的不同之处在于：
本发明还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，使其中所含的镁、磷等离子和酸根等再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼。含有效磷滤饼可作为生产磷系肥料的原料。
本发明所述C步骤中，含有效磷滤饼的指标为：有效P2O5：18.22%，F：0.22%。
本发明所述C步骤中，过滤液的指标为：P2O5：0.0007%，MgO:0.0008%，F： 2.12ppm，过滤液可作循环工艺水使用。
实施例6：
与实施例4、5的不同之处在于：
本发明还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，使其中所含的镁、磷等离子和酸根等再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼。含有效磷滤饼可作为生产磷系肥料的原料。
本发明所述C步骤中，含有效磷滤饼的指标为：有效P2O5：18.78%，F：0.26%。
本发明所述C步骤中，过滤液的指标为：P2O5：0.0010%，MgO:0.0009%，F： 2.56ppm，过滤液可作循环工艺水使用。
所述陶瓷圆盘真空过滤机的技术参数为：
机器规格㎡ 滤板规格㎡ 圆盘数量个 滤板数量块 过滤面积㎡ 装机功率 Kw 运行功率 Kw 重量kg 长度mm 宽度mm 高度mm
4 2 2 24 4 7.60 6.60 2000 2460 2480 2100
8 2 4 48 8 8.80 7.40 3000 2960 2800 2100
12 3 4 48 12 9.20 7.40 5000 3200 3080 2450
15 3 5 60 15 12.10 9.90 5500 4300 3100 2490
18 3 6 72 18 12.50 9.90 6000 4600 3100 2490
21 3 7 84 21 12.90 9.90 6500 4900 3100 2490
24 3 8 96 24 15.80 12.40 7500 5200 3170 2530
30 3 10 120 30 19.75 15.55 9000 5800 3170 2530
36 4 9 108 36 22.85 19.05 9700 5110 3435 2820
40 5 8 96 40 24.85 19.85 11500 4870 3450 2900
45 5 9 108 45 25.45 19.85 11500 5170 3450 2900
60 5 12 144 60 35.40 28.00 13800 6600 3450 2900
80 5 16 192 80 49.00 39.99 18500 7990 3720 2900
100 5 20 240 100 63.90 51.50 21500 9190 3720 2960
120 6 20 240 120 81.90 67.50 24500 9190 3850 3180

Claims (7)

1.一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将脱镁反应槽中经脱镁反应后的料浆直接送入缓冲储存槽中混合均匀，料浆温度为35℃～55℃，料浆中液相与固相的比例为4～6:1，液相中包括P2O5:0.021%～0.025%，SO3:0.60%～0.73%，MgO:0.25%～0.29%；固相中包括P2O5:29.10%～29.40%，MgO:1.44%～1.85%；
B、将经缓冲储存槽输出的料浆送入陶瓷圆盘真空过滤机内进行固液分离，所述固液分离是指料浆经过陶瓷圆盘真空过滤机内微孔陶瓷过滤板时，在微孔陶瓷过滤板内腔的真空条件下，料浆中的液相通过微孔陶瓷过滤板上的微孔进入真空桶内形成滤液，料浆中固相吸附在微孔陶瓷过滤板表面形成滤饼。
2.根据权利要求1所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：所述B步骤中，微孔的孔径为0.8μm～1.5μm，微孔为能产生毛细效应的微孔。
3.根据权利要求1所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：所述B步骤中，陶瓷圆盘真空过滤机为负压工作状态，负压压力为0.04ＭPa～0.081ＭPa。
4.根据权利要求1所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：所述B步骤中，所述滤饼中的液相含量远小于料浆中的液相含量。
5.根据权利要求1所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：还包括C步骤，C步骤是指将经B步骤处理得到的滤液送入废水处理中和槽中，在搅拌条件下往滤液中加入石灰乳进行中和后，再经结晶析出，得到中和料浆，然后将中和料浆通过压滤得到过滤液和含有效磷滤饼。
6.根据权利要求5所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：所述C步骤中，含有效磷滤饼的指标为：有效P2O5：17.66%～18.78%，F：0.18%～0.26%。
7.根据权利要求5所述的一种稀酸脱镁料浆处理方法，其特征在于：所述C步骤中，过滤液的指标为：P2O5：0.0005%～0.0010%，MgO:0.0006%～0.0009%，F：1.0ppm～2.56ppm。
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