CN107879321A - 一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于磷矿品质改善技术领域，特别涉及一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法；包括以下步骤：(1)镁脱除、(2)氟硅酸钠合成、(3)磷酸铵镁合成；本发明总体实现磷矿脱镁、氟硅酸钠生产、磷酸铵镁生产、湿法磷酸萃取生产耦合，实现氟硅酸钠生产污水闭路循环，二次利用氟硅酸中间产物，减少湿法磷酸萃取生产用硫酸消耗；通过磷矿脱镁液两步化学沉淀法，依次合成氟硅酸钠和磷酸铵镁，克服传统磷矿脱镁液处理工艺的诸多缺点，实现氟硅酸钠和磷酸铵镁联。

Description

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法

技术领域

本发明属于磷矿品质改善技术领域，特别涉及一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法。

背景技术

我国磷矿资源正处于“多而不富、南多北少、难选难分”的现状。国土资源部已将磷矿列为不能满足国民生产需求的20中矿产资源之一，而且随着磷化学工业对磷矿资源需求的增加，富矿的不断消耗，如何合理有效的利用中低品位磷矿特别是高镁磷矿是我国磷化工产业现阶段所面临的难题，在中低品位磷矿中，主要的杂质成分为白云石、石英、粘土、方解石以及少量的有机组分。而白云石中镁杂质的存在，严重影响磷矿的处理与应用，在湿法磷酸生产中，磷矿带入并对生产过程产生危害的主要杂质为镁、铁、铝、钾及钠等。其中，镁的危害尤为明显。研究发现，若磷矿中w(Mg)超过1％，将对湿法磷酸及后续磷产品的生产产生不利影响：(1)增加磷酸粘度，降低磷酸中H+活性；(2)延长磷酸钙结晶的成长和转化过程，降低萃取槽的生产能力；(3)增加过滤阻力，降低过滤强度；(4)增加磷酸浓缩过程阻力；(5)对磷酸后续产品造成影响，如在过磷酸钙生产中降低磷矿转化率，增加产品固化难度，产品易吸湿结块。在磷铵生产中生成难溶的MgNH4PO4，降低水溶磷和有效磷含量等。若磷精矿中w(MgO)降低1.0％，萃取磷酸过程中，w(SO42-)可降低1.53％，同样也会使磷铵产品中w(N)和w(P2O5)分别提高1.0％和2.0％，磷矿中MgO含量已成为湿法磷酸生产中评价磷矿质量的重要指标之一。磷矿石中镁杂质的存在会随着磷矿的深加工进入下游磷产品，降低各工艺系统的效率及磷产品的纯度，增加产品净化系统的负荷，因此磷矿浆脱镁新工艺的研究已成为磷矿科研及生产中的热门课题。

目前现有的磷矿脱镁方法主要是采用化学浸提法，化学浸提法主要是利用酸性介质选择性的溶解磷矿中的碳酸盐类杂质，并利用液固分离技术，将溶解在液相中的杂质离子去除，已达到除杂的目的。化学浸提法由于其操作简单，除杂效率高，是目前的研究热点。在利用化学浸提法脱除磷矿中的镁杂质时主要是利用磷矿中各物相组分与酸性物质反应活性存在的差异性，在酸性浸提液环境中利用H+选择性地溶解含镁物相如白云石，并结合液固分离技术，将含镁离子的液相分离，从而达到脱镁的效果。目前在磷矿脱镁工艺中，用于化学浸提的脱镁试剂主要有无机酸，有机酸，酸性气体，酸式盐等酸性介质；1、有机酸化学浸提法中，由于其酸性较弱，对磷矿石的溶解作用较小，也可作为脱除磷矿磷矿中碳酸盐类杂质的化学试剂，如乙酸、乳酸、甲酸和琥珀酸等。Zafar等利用浓度为8％的甲酸，在液固比为8cm3/g、反应温度为45℃、搅拌速率为350rpm的反应条件下对平均粒径为122.5μm，P2O5含量为24％，碳酸盐含量(以CO2含量表示)为20％的磷矿进行浸提处理，研究结果表明处理后的精矿中P2O5含量上升至34％，CO2含量含量降低至4％。Heydarpour等利用浓度为12％的乙酸，在液固比为8cm3/g、反应温度为55℃的情况下对径为140μm，P2O5含量为12.2％，碳酸盐含量(以CO2含量表示)为22.49％的磷矿进行浸提处理，研究结果表明处理后的精矿中P2O5含量上升至20％，碳酸盐基本脱除。在利用有机酸进行浸提脱镁时，能够有效地脱除磷矿中的镁杂质，同时由于其酸性较弱，还能有效的降低磷损失。但是，在磷矿除杂的过程中反应的液固比较大，一般在7cm3/g以上，因此在碳酸盐分解的过程中，由于搅拌及CO2的产生，造成反应体系中起泡现象较严重，为了消除泡沫的影响，往往需要向反应体系中加消泡剂，从而增加生产成本，并向反应体系中引入了其它杂质。此外，有机酸处理后的磷矿不利于湿法磷酸的生产，且有价格昂贵；2、酸性气体化学浸提法中，SO2、Cl2以及CO2均可以作为磷矿脱镁的浸提试剂。利用酸性气体进行磷矿脱镁主要是为了其它化工生产的尾气处理，其脱镁效果一般，且反应周期较长；3、酸式盐类化学浸提法中，酸式盐硫酸氢镁的溶液可以应用于磷矿的循环洗涤脱镁，脱镁选择性较好，且磷损失可以控制在较低的水平，但是脱镁剂的用量较大，且应用范围较窄，对处理的磷矿石品位要求较高，一般要求磷矿中P2O5含量在25％以上。盛勇等利用硫酸氢镁为脱镁浸提试剂，对P2O5含量为25.2％，MgO含量为3.14％的磷矿进行脱镁浸提，处理后的精矿中P2O5含量为25.1％，MgO含量为0.71％，处理过程中P2O5的回收率约为80％；4、在无机酸浸提的磷矿脱镁研究中，硫酸是最早用作脱镁浸提试剂的无机酸之一，从上世纪70年代开始至今仍是研究热点。但当前已见文献报到的以硫酸作为脱镁剂进行脱镁时，由于其溶解过程主要为扩散控制，反应过程中磷矿表面迅速堆积大量不可透性的针状、细长瓦楞状或片状CaSO4·2H2O晶体，形成局部膜或局部阻塞，减小了传质速率，降低了磷矿处理效率，造成大量的磷损失，且脱镁规律性较差。张雪杰等以稀硫酸为脱镁浸提剂，在pH值为3.0，反应温度为55℃、液固比为2.0cm3/g的条件下对初始粒径为150-180μm，P2O5含量为30.12％，MgO含量为3.99％的马边磷矿化学浸提2h，研究结果表明磷矿脱镁率可达到68.42％，磷损失也控制在2.61％，把不利于湿法加工的马边磷矿变成适宜加工的近二类酸法加工用磷矿，该工艺是硫酸浸提研究中比较成熟的，且已经投入工业应用，磷酸也是作为脱镁试剂的无机酸之一，此工艺虽然磷损失较小，但是脱镁效果较差，且工艺路线复杂；而湿法磷酸生产的副产物氟硅酸也可作为磷矿脱镁浸提试剂。在氟硅酸进行磷矿脱镁处理时，虽然有一定的脱镁效果，但是磷损失严重，且氟硅酸腐蚀过滤设备及管道，生产成本较高，现大都改作生产氟硅酸钠。云南三环化工有限公司分别利用质量分数为17.84％的氟硅酸及氟硅酸与硫酸的混酸对平均粒径小于833μm，P2O5含量为29.72％，MgO含量为2.21％的磷矿进行脱镁浸提，结果表明MgO的脱出率分别为70.82％、79.13％，而P2O5的损失率分别高达6.5％、5.7％。

综上所述，利用化学浸提法脱除磷矿中镁杂质的工艺方法与其它脱镁工艺相比，其脱镁效率普遍较高，且所用原料一般均方便易得、处理的工艺流程简单、生产成本经济合理。化学浸提法脱镁工艺的研究及应用已成为中低品位磷矿合理应用的重点研究内容，此外，在磷矿浆化学浸提法脱镁过程中会产生含有大量镁及少量钙、铁、铝等金属阳离子以及磷、硫的酸性废液，成分复杂，若不经处理直接排放将对环境造成严重污染，磷会造成水体富营养化，酸性废液会使水体pH值发生变化，抑制微生物生长，阻碍水体自净，造成土壤酸化。从国内外镁盐工业市场需求来看，镁盐需求量处于逐年上升的趋势，发展前景相当广阔，广泛应用于医药、橡胶、轮胎、油漆等行业。如果能自磷矿脱镁液中提取镁制备镁产品，不仅能避免环境污染，亦能降低弱酸脱镁生产成本，将是一条最为理想的综合利用途径。

因此，如何有效的提高磷矿中镁的脱除率，并对脱除液中的大量的镁、磷进行高效的回收，减少排放后对土壤、环境的污染，提升其附加值是目前中低品味磷矿处理时重点研究的对象，具有重要的经济意义和现实意义。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法。

具体是通过以下技术方案来实现的：

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为40～50％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至45～65℃后恒定，将稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，反应2～5h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为39～40℃，反应40～45min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，用洗涤液进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至40～50℃后恒定，加入液氨调节pH值为6.5～9.0，机械搅拌反应55～65min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

所述的稀氟硅酸，其浓度为1～15mol/L。

稀氟硅酸的添加量以pH恒定为1.0～4.0即可。

所述步骤(2)中的氟硅酸溶液，其氟硅酸的含量为5～15％。

所述的步骤(2)中的硫酸钠溶液，其浓度为28～29％，温度为40～45℃。

所述的洗涤液，是水或浓度为28～32％的碳酸钠溶液。

所述的洗涤，洗涤温度≤35℃，pH值控制在5.5～6.0，洗涤前后料浆含水率≤50％，半成品含水率≤20％。

所述的机械搅拌，其搅拌速度为180～220rpm。

湿法磷酸萃取生产原理：

用硫酸分解磷矿浆，可生成磷酸和硫酸钙结晶的混合料浆。控制适宜的反应条件，可取获得粗大、均匀、易于过滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。其总反应表示如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+10H₂O＝3H₃PO₄+5CaSO₄·2H₂O+HF↑

在实际生产中，反应是分两步进行的：

1、磷矿颗粒首先被淡磷酸分解，生成磷酸一钙：

Ca₅F(PO₄)₃+10H₃PO₄＝3H₃PO₄+5Ca(H₂PO₄)₂+HF↑

2、磷酸一钙继续与硫酸反应生成磷酸和二水硫酸钙结晶：

5Ca(H₂PO₄)₂+5H₂SO₄＝10H₃PO₄+5CaSO₄·2H₂O↓

反应得到的磷酸和二水硫酸钙结晶的混合料浆，采用真空过滤的方法进行液固分离，分别得到稀磷酸和磷石膏。并对磷石膏进行二次逆流洗涤，充分回收磷酸。

在反应过程中，其它物质发生的副反应如下：

6HF+SiO₂＝H₂SiF₆+2H₂O

H₂SiF₆＝SiF₄↑+2HF↑

四氟化硅气体从反应槽逸出，在洗涤装置中用水吸收生成氟硅酸，同时析出易堵塞设备及管道的硅胶-SiO₂·nH₂O

3SiF₄+(n+2)H₂O＝2H₂SiF₆+SiO₂·nH₂O

氟硅酸化学浸提法脱镁原理：

天然磷矿石分为磷灰石和磷块岩两类，其主要成分均为氟磷酸钙[Ca₅F(PO₄)₃]，磷矿中镁基本都以白云石(CaCO₃·MgCO₃)形式存在。利用弱氟硅酸介质下CaCO₃和MgCO₃的反应活性远大于氟磷酸钙的特性，使H⁺通过磷矿颗粒微细孔隙渗透至白云石微粒表面参加反应，以达到分解CaCO₃·MgCO₃及脱除Mg²⁺的目的。同时，稀酸中的H⁺还会和Fe₂O₃及Al₂O₃反应，其反应如下：

CaCO₃·MgCO₃+2H₂SiF₆＝CaSiF₆+2CO₂↑+MgSiF₆+2H₂O

Fe₂O₃+3H₂SiF₆＝Fe₂(SiF₆)₃+3H₂O

Al₂O₃+3H₂SiF₆＝Al₂(SiF₆)₃+3H₂O

氟磷酸钙在稀酸脱镁过程中也会有少量分解，其反应如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SiF₆+8H₂O＝3H₃PO₄+5CaSiF₆+HF↑

氟硅酸化学浸提法脱除磷矿伴生镁

氟硅酸钠合成原理：

SiF₆ ^2-+Na₂SO₄＝Na₂SiF₆+SO₄ ^2-

其中SiF₆ ^2-和Na₂SO₄的投料顺序主要影响成核速度和结晶生长速度，从而影响结晶产品的粒度和密度。生产中可以通过控制投料顺序和速度得到不同的产品，其核心是通过控制结晶过程的过饱和度，继而控制适宜的成核速度和结晶生长速度。投料顺序一：将硫酸钠溶液加入氟硅酸中，可得到大结晶、高密度产品。氟硅酸钠在酸性介质中的溶解度显著增加，所以采用此法投料的过饱和度最小，成核速度小，结晶生长快。投料顺序二：将氟硅酸加入硫酸钠溶液中，可得到胶状产品，其粘度高，会降低离子在溶液中的运动速度。更为重要的是，大量硫酸根离子(SO₄ ^2-)的存在会大幅降低氟硅酸根离子(Si4⁺)在结晶晶面上的生长速度。因此，采用此法投料的过饱和度最大，成核速度快，结晶生长慢。投料顺序三：将氟硅酸和硫酸钠溶液并流加入反应器中，可得到密实但稍细的产品。此法的最大优点是可实现连续生产，结晶在相对稳定的过饱和度下长成。理论上，其结晶的粒度分布较集中。由于此法对操作管理和设备、仪表的可靠性要求高，目前采用的企业相对较少。

磷酸铵镁合成原理：

在磷矿浆化学浸提法脱镁过程及氟硅酸钠合成反应过程中会产生含有大量镁及少量钙、铁、铝等金属阳离子以及磷、硫的酸性废液，为了回收滤液中的镁和磷，在磷矿浆脱镁滤液中加入铵根离子，生成磷酸铵镁沉淀。磷酸铵镁是一种难溶于水的化合物，其溶度积K_sp在25℃时仅为2.5×10^-13。因此，磷酸铵镁合成反应速度很快且比较完全，故从物性分析该反应可行。主要化学反应如下：

Mg²⁺+NH₄ ⁺+H₂PO₄ ^-+6H₂O＝MgNH₄PO₄·6H₂O↓+2H⁺

Mg²⁺+NH₄ ⁺+HPO₄ ^2-+6H₂O＝MgNH₄PO₄·6H₂O↓+H⁺

Mg²⁺+NH₄ ⁺+PO₄ ^3-+6H₂O＝MgNH₄PO₄·6H₂O↓

此外，因磷矿浆脱镁滤液中还存有Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺等离子，故磷酸铵镁制备过程中(pH值>8)还伴有如下副反应的发生：

Mg²⁺+2NH₃·H₂O＝Mg(OH)₂↓+2NH₄ ⁺

Ca²⁺+2NH₃·H₂O＝Ca(OH)₂↓+2NH₄ ⁺

Fe³⁺+3NH₃·H₂O＝Fe(OH)₃↓+3NH₄ ⁺

Al³⁺+3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃↓+3NH₄ ⁺

综上所述，本发明的有益效果在于：(1)通过湿法磷酸生产过程中附产氟硅酸用以磷矿浆脱镁，降低湿法磷酸萃取生产用矿镁磷比，降低磷矿带入镁并对湿法磷酸及磷复肥生产过程产生严重不利影响。

(2)通过氟硅酸化学浸提法脱除磷矿伴生镁，克服传统磷矿脱镁工艺诸多缺点，实现脱镁效益最大化。

(3)通过磷矿脱镁液两步化学沉淀法，依次合成氟硅酸钠和磷酸铵镁，克服传统磷矿脱镁液处理工艺的诸多缺点，实现氟硅酸钠和磷酸铵镁联产。

(4)克服传统氟硅酸钠生产工艺附产大量含氟、硫酸根、钠离子、硅胶等污水，污水处理用石灰消耗大且处理难度大，处理后污水作为二次工业水使用风险较大，若返回湿法磷酸萃取生产系统，易造成磷石膏过滤系统结晶堵塞等缺点。实现氟硅酸钠生产污水零排放。

(5)磷酸铵镁合成反应滤液(主要成分为硫酸)返回湿法磷酸萃取槽用于萃取磷矿浆生产湿法磷酸，降低硫酸消耗。

(6)本发明总体实现磷矿脱镁、氟硅酸钠生产、磷酸铵镁生产、湿法磷酸萃取生产耦合，实现氟硅酸钠生产污水闭路循环，二次利用氟硅酸中间产物，减少湿法磷酸萃取生产用硫酸消耗。

附图说明

图1：一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的工艺流程图

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为40％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至45℃后恒定，将浓度为1～15mol/L的稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，pH恒定为1.0，反应2h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的含量为5％的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入浓度为28％，温度为40℃的硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为39℃，反应40min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，在温度为35℃，pH值为5.5的环境下，用水进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至40℃后恒定，加入液氨调节pH值为6.5，在180rpm的速度下搅拌反应55min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

实施例2

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为50％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至65℃后恒定，将浓度为15mol/L的稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，pH恒定为4.0，反应5h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的含量为15％的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入浓度为29％，温度为45℃的硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为40℃，反应45min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，在温度32℃，pH值为6.0的环境下，用浓度为32％的碳酸钠溶液进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至50℃后恒定，加入液氨调节pH值为9.0，在220rpm的速度下搅拌反应65min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

实施例3

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为45％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至50℃后恒定，将浓度为1～15mol/L的稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，pH恒定为2.5，反应3h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的含量为10％的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入浓度为28.5％，温度为43℃的硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为39.5℃，反应43min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，在温度28℃，pH值为5.8的环境下，用水进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至40℃后恒定，加入液氨调节pH值为9.0，在220rpm的速度下搅拌反应55min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

实施例4

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为40％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至65℃后恒定，将浓度为15mol/L的稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，pH恒定为1.0，反应5h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的含量为5％的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入浓度为29％，温度为40℃的硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为40℃，反应40min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，在温度25℃，pH值为6.0的环境下，用浓度为32％的碳酸钠溶液进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至40℃后恒定，加入液氨调节pH值为9.0，在180rpm的速度下搅拌反应65min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

实施例5

一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为50％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至45℃后恒定，将浓度为15mol/L的稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，pH恒定为4.0，反应2h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的含量为15％的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入浓度为28％，温度为45℃的硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为40℃，反应40min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，在温度35℃，pH值为6.0的环境下，用水或浓度为28％的碳酸钠溶液进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至50℃后恒定，加入液氨调节pH值为6.5，在220rpm的速度下搅拌反应65min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

Claims (8)

1.一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)镁脱除：将磷矿加水调和成含量为40～50％的磷矿浆，泵入反应槽中，加热至45～65℃后恒定，将稀氟硅酸匀速滴加至磷矿浆中，反应2～5h，固液分离，获得滤饼和滤液，并对滤饼采用水洗涤2-3次，并烘干获得磷精矿；洗涤液和滤液混合，送至湿法磷酸生产尾气洗涤吸收系统制得氟硅酸溶液；

(2)氟硅酸钠合成：将步骤(1)中的氟硅酸溶液送至氟硅酸钠合成槽，同时按1：1的质量比加入硫酸钠溶液，控制合成槽反应温度为39～40℃，反应40～45min后将反应浆料送至第一增稠槽中自然沉降，沉降分离后，得沉降物1和母液，将母液泵入母液槽，将沉降物1送至洗涤槽，用洗涤液进行洗涤，将洗涤后的浆料送至第二增稠槽自然沉降，沉降分离后，得沉降物2和上部洗液；将沉降物1和沉降物2混合，经离心机进行脱水、分离，得滤饼和滤液，滤饼干燥后得氟硅酸钠，将母液槽、滤液和上部洗液混合，将上部含硅胶的液体溢流至收集槽；

(3)磷酸铵镁合成：将步骤(2)中收集槽中的液体泵入反应槽，加热至40～50℃后恒定，加入液氨调节pH值为6.5～9.0，机械搅拌反应55～65min后经离心机过滤，将滤饼干燥后得磷酸铵镁产品，将滤液返回湿法磷酸萃取系统。

2.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述的稀氟硅酸，其浓度为1～15mol/L。

3.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，稀氟硅酸的添加量以pH恒定为1.0～4.0即可。

4.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氟硅酸溶液，其氟硅酸的含量为5～15％。

5.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的硫酸钠溶液，其浓度为28～29％，温度为40～45℃。

6.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述的洗涤液，是水或浓度为28～32％的碳酸钠溶液。

7.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述的洗涤，洗涤温度≤35℃，pH值控制在5.5～6.0，洗涤前后料浆含水率≤50％，半成品含水率≤20％。

8.如权利要求1所述的磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法，其特征在于，所述的机械搅拌，其搅拌速度为180～220rpm。