CN109264685A - 磷矿煅烧渣湿法球磨方法和磷矿混合料浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷矿煅烧渣湿法球磨方法，及将其用于磷精矿制备中进行磷精矿制备；其中磷矿煅烧渣湿法球磨方法，包括将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料。采用本发明的以上磷矿煅烧渣湿法球磨方法，采用将磷矿煅烧渣与水混合后进行湿法球磨，通过湿法球磨一方面可以使磷矿煅烧渣的粒径均一，促进消化和后续钙镁杂质的浸出；并且通过将其与水混合后进行球磨，可以对磷矿煅烧渣进行预消化，便于后续铵离子溶液消化和浸取的顺畅进行。

Description

磷矿煅烧渣湿法球磨方法和磷矿混合料浆

技术领域

本发明涉及磷矿加工技术领域，尤其涉及一种磷矿煅烧渣湿法球磨方法和磷矿混合料浆。

背景技术

我国磷矿贮量居世界第二位，但贮量的80％左右是中低品位磷矿，其中多为难选的中低品位胶磷矿，矿物颗粒细、嵌布紧密，伴生镁等杂质较高，它会降低磷矿石的品位，增大磷矿湿法处理时的硫酸消耗，影响磷酸及磷酸盐深加工的过程及产品的质量。

为了提升将磷矿用作于肥料制备原料的品质，ZL201510226362.7号名称为“一种由中低品位磷矿制取磷精矿副产碳酸钙、氧化镁的工艺”的发明专利提出了一种对中低品位磷矿进行加工去除其中的钙镁杂质的磷精矿制备过程，包括“将中低品位磷矿为主要原料在900～1100℃的温度下煅烧，并将煅烧后的煅烧渣依次用60～100℃的水进行消化、硝酸铵溶液浸取，最后再经过硫酸铵溶液浸取得到磷精矿”。

基于更加优良的磷精矿制备的品质，201710912084.X号“快速确定磷矿钙镁浸取工艺条件的方法及应用”专利中还提出了更加精细的方法过程，包括“将磷矿原料先粉碎至合适的粒径、并采用合适量比的煤粉混合后，进行煅烧；煅烧后按照铵离子的摩尔量与待浸取钙镁元素的总摩尔量构建水溶液体系进行浸取”。

在以上方法实施的过程中，将磷矿煅烧渣直接进行浸取中，由于煅烧渣的粒径和尺寸并不均一和合规，并且后续直接进入消化会导致消化质量不达标，进而影响浸取的效率，而降低制备的磷精矿的品质。因此，张兴华等在201110153745.8号专利中采用另一种方式对磷矿煅烧后的煅烧渣进行处理，促进其磷矿的后续提取，方法包括：“将破碎后的磷矿石送入回转窑窑头的储料仓，经储料仓下料管送入回转窑进行一个回程的煅烧；再将煅烧后的磷矿石经窑尾水池骤冷后，运入球磨机磨制成200目的料浆；最后将料浆送入粗选槽内，在搅拌机的搅拌过程中加入混酸抑制剂和辅收剂，对磷精矿进行沉淀”。

但是这一方式在实施中，仅仅只适用于混酸抑制剂和辅收剂沉淀制备磷精矿，所制备的磷精矿产品中由于没有去除钙镁等杂质，因此产品精纯度不足，无法满足低钙镁磷精矿的品质要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磷矿煅烧渣湿法球磨方法，旨在对煅烧磷矿同时消化和球磨，提升后续用铵溶液对磷矿煅烧渣消化和浸取的效率和品质。

为实现上述目的，本发明提供的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，方法包括：

将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料；

将所述磷矿煅烧渣与水混合过程中，所述水的添加质量与磷矿煅烧渣质量比为(0.9～1.1)：1。

优选地，所述磷矿煅烧渣中固体颗粒平均粒径小于4毫米。

优选地，将混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：(1.4～1.9)。

优选地，所述磷矿煅烧渣为将中低品位磷矿于900～1100℃的温度下煅烧获得。

优选地，所述湿法球磨的设备为球磨机，湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，球磨时间为0.5～2小时。

优选地，所述磷矿煅烧渣与水混合的位置为湿法球磨机的入料口。

优选地，所述混合料浆中的固体颗粒的平均粒径小于等于1毫米。

采用本发明的以上磷矿煅烧渣湿法球磨方法，采用将磷矿煅烧渣与水混合后进行湿法球磨，通过湿法球磨一方面可以使磷矿煅烧渣的粒径均一，促进消化和后续钙镁杂质的浸出；并且通过将其与水混合后进行球磨，可以对磷矿煅烧渣进行预消化，便于后续铵离子溶液消化和浸取的顺畅进行。

在以上磷矿煅烧渣湿法球磨方法的基础上，本发明还提出采用含有上述方法进行制备得到的磷矿混合料浆，制备过程包括：

将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料；

将所述磷矿煅烧渣与水混合过程中，所述水的添加质量与磷矿煅烧渣质量比为(0.9～1.1)：1，所述磷矿煅烧渣中固体颗粒平均粒径小于4毫米，湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，球磨时间为0.5～2小时。

优选地，将混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：(1.4～1.9)。

优选地，所述混合料浆中的固体颗粒的平均粒径≤1毫米。

采用本发明的以上方法进行制备的磷矿混合料浆，可以保证磷矿煅烧渣进一步球磨和预消化后，后续钙镁杂质能在浸取反应时更充分和更顺畅的被浸出，提升了磷精矿制备的效率和品质。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种磷矿煅烧渣湿法球磨方法，适用于对磷矿原料煅烧后的煅烧渣，方法内容包括：将磷矿煅烧渣与水混合后进行球磨。

采用本发明的以上磷矿煅烧渣湿法球磨方法，采用将磷矿煅烧渣与水混合后进行湿法球磨，通过湿法球磨一方面可以使磷矿煅烧渣的粒径均一，促进消化和后续钙镁杂质的浸出；并且通过将其与水混合后进行球磨，可以对磷矿煅烧渣进行预消化，便于后续铵离子溶液消化和浸取的顺畅进行。

其中在实施过程中，磷矿煅烧渣是磷精矿制备的过程中，将中低品味磷矿原料于旋转煅烧炉中900～1100℃的温度下煅烧获得，将磷矿煅烧渣与水混合时，磷矿煅烧渣与水的添加量比可以进行适当控制，在本发明中采用根据磷矿煅烧渣中的钙和镁的含量确定，优选采用混合时按照水与磷矿煅烧渣的质量比为(0.9～1.1):1进行。一方面可以控制球磨的浆料处于比较适当的粘稠度，在球磨机中球磨时能具有比较好的流动性；另一方面能在促进消化的同时提升后续浸取反应体系的构建效率。

进一步，磷矿煅烧渣在与水混合后进行湿法球磨的过程，可以采用常规的湿法球磨机进行，基于本发明在球磨中浆料消化的品质和球磨效果，在实施中磷矿煅烧渣原料的固体颗粒的平均粒径采用小于4mm的料进行，后续能便于提升消化的水平和浸取的水平。

同时在球磨的过程中，由于煅烧渣与水反应消化，浆料粘性和成分会变化，为了保证反应过程的顺畅，在球磨的过程中，可以实时向球磨机中补充水分；具体可以采用在球磨过程中将混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：(1.4～1.9)。

磷矿煅烧渣与水的混合浆料在球磨机中球磨的时间，在实施中可以根据磷矿煅烧渣的初始粒径和所需要的球磨后的粒径来确定，技术人员可以随时检测，并根据浆料的情况调整球磨时间的长短。本发明的实施中，优选球磨设备湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，进行球磨时间控制在0.5～2小时之间，消化的品质和球磨浆料的品质更好。

同时，在实施中为了控制磷矿煅烧渣消化反应的效果控制，采用在湿法球磨机的入料口混合后直接输入至球磨机中；可以尽量避免混合之后长时间的停顿影响消化品质。

基于本发明中球磨之后的混合浆料是用于铵离子溶液浸取钙镁杂质制备磷精矿的要求，球磨的过程进行至混合料浆中的固体颗粒的平均粒径小于等于1毫米为适。

在以上磷矿煅烧渣湿法球磨方法的基础上，本发明进一步提出一种由上述方法制备的磷矿混合料浆，制备的方法步骤包括：

将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料；

将磷矿煅烧渣与水混合过程中，水的添加质量与磷矿煅烧渣质量比为(0.9～1.1)：1；其中，磷矿煅烧渣中固体颗粒平均粒径小于4毫米，湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，球磨时间为0.5～2小时。

同时，进一步保证品质效果，在球磨的过程中对球磨机中的混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：(1.4～1.9)；球磨至固体颗粒的平均粒径≤1毫米时即可。

采用本发明的以上方法进行制备的磷矿混合料浆，可以保证磷矿煅烧渣进一步球磨和预消化后，后续钙镁杂质能在浸取反应时更充分和更顺畅的被浸出，提升了磷精矿制备的效率和品质。

为使本发明上述磷矿煅烧渣湿法球磨方法的方法细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证采用本案方法进行球磨后浸取制备的磷精矿产品的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例

S10，将购买的中低品位磷矿原料(瓮福集团)，于900℃的煅烧炉中煅烧1.5h，获取煅烧渣；S20，将水与煅烧渣质量比为1:1进行混合，同时输入球磨机中进行湿法球磨获得球磨料浆，湿法球磨中控制球磨机中铁球的量、圆球铁球和柱形铁球的比例、球磨速度，达到固体颗粒的平均粒径小于等于1毫米。

S30，在湿法球磨后，将球磨料浆加入水获得消化料浆，使消化浆料的固液比为1：1.5。

S40，将消化料浆与30wt％的硝酸铵溶液以1:1质量比进行混合，控制混合溶液温度为80±2℃进行钙镁浸取，浸取后测量每千克的磷矿浸取钙镁总摩尔量，每千克煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子的总摩尔量为8.49摩尔。

将煅烧的磷矿不经过球磨直接添加热水进行消化1小时，煅烧的磷矿与水混合消化过程中，控制水添加量，使得消化后混合料浆的固液比为1:1.5，按照S40的相同条件进行钙镁浸取，测量每千克的磷矿浸取钙镁总摩尔量(参见下表序号8的数据)。

改变湿法球磨中水与煅烧磷矿的质量比，分别测试钙镁浸取的总摩尔量，具体数据参见下表。

从以上浸取的结果可以看出，相比将中低品位磷矿原料煅烧后的磷矿煅烧渣直接用铵离子水溶液浸取的方式，通过湿法球磨的处理，浸取反应具有更高的效率和品质，制备的磷精矿中杂质含量更低。并且从以上还可以进一步得出，采用本发明的以上方法经过湿法球磨之后浸取钙镁离子，钙镁离子的浸取效率更高，当以水与煅烧磷矿质量比为1:1进行湿法球磨浸取钙镁为对照的情况下，水与煅烧磷矿质量比为0.8:1和1.2:1进行湿法球磨浸取钙镁的损失率为5.3％和5.4％，范围扩展到0.7:1和1.3:1，则钙镁损失率就超过了10％，而不经过研磨直接消化浸取钙镁，则损失高达22.5％。

所以湿法球磨对于钙镁浸取的效率提高是非常关键的，而且控制是否球磨过程中水与煅烧磷矿的比例也是非常关键的。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，方法包括：

将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料；

将所述磷矿煅烧渣与水混合过程中，所述水的添加质量与磷矿煅烧渣质量比为(0.9～1.1)：1。

2.如权利要求1所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，所述磷矿煅烧渣中固体颗粒平均粒径小于4毫米。

3.如权利要求1或2所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，将混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：1.4～1.9。

4.如权利要求1或2所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，所述磷矿煅烧渣为将中低品位磷矿于900～1100℃的温度下煅烧获得。

5.如权利要求1或2所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，所述湿法球磨的设备为球磨机，湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，球磨时间为0.5～2小时。

6.如权利要求1或2所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，所述磷矿煅烧渣与水混合的位置为湿法球磨机的入料口。

7.如权利要求1或2所述的磷矿煅烧渣湿法球磨方法，其特征在于，所述混合料浆中的固体颗粒的平均粒径小于等于1毫米。

8.一种磷矿混合料浆，其特征在于其通过如下方法制备得到：

将磷矿煅烧渣与水混合后，进行湿法球磨，获得混合浆料；

将所述磷矿煅烧渣与水混合过程中，所述水的添加质量与磷矿煅烧渣质量比为0.9～1.1：1，所述磷矿煅烧渣中固体颗粒平均粒径小于4毫米，湿法球磨机中采用的圆形铁球和圆柱形铁球，球磨时间为0.5～2小时。

9.如权利要求8所述的磷矿混合料浆，其特征在于，将混合料浆再加入水进行继续消化，获得消化料浆，加入水的质量保障消化料浆中的固液质量比为1：1.4～1.9。

10.如权利要求8所述的磷矿混合料浆，其特征在于，所述混合料浆中的固体颗粒的平均粒径≤1毫米。