CN110872130A - 一种有利于浸取的煅烧磷矿及浸取钙镁离子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有利于浸取的煅烧磷矿,所述煅烧磷矿中包含氧化钙、氧化镁、碳酸钙以及碳酸镁,其中所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为50‑270∶1。本发明还提供一种利用煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子的方法。本发明提供的煅烧磷矿有利于浸取其中钙离子和镁离子,具有较高的浸取率。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种有利于浸取的煅烧磷矿及浸取钙镁离子的方法。
背景技术
磷矿是一种不可再生的资源,我国磷矿资源虽然比较丰富,但磷矿的品位较低,大部分磷矿必须经过选矿富集后才能用于生产磷酸以及高浓度磷肥等,由于磷矿中的杂质较多,导致我国磷矿的实际被利用率较低,而且我国对磷的需求量特别大,经过多年的开采利用,我国的磷矿资源已日渐枯竭。尤其是磷矿中的钙可被用于钙肥,但目前浸取钙离子的方法中钙离子浸取率较低。磷矿中的镁可被用于镁肥,但目前浸取镁离子的方法中镁离子浸取率较低,且杂质较多。
CN201510226236.1公开了一种磷尾矿提取磷精矿并联产碳酸钙和氧化镁的方法,先将磷尾矿在高温下煅烧,向煅烧料中加入热水进行消化处理,接着加入硝酸铵溶液进行搅拌,在一定温度下浸取钙,获得含钙浸出液和浸出渣,将浸出渣采用硫酸铵溶液浸取镁后,获得磷精矿和含镁浸出液,将含钙浸出液采用碳酸铵溶液沉淀后得碳酸钙,将含镁浸出液采用碳酸铵沉淀后得碳酸镁,将碳酸镁煅烧后即得氧化镁。
CN201510226308.2公开了一种提高中低品位磷矿品质及回收钙镁的处理方法,首选通过煅烧消化处理,使钙镁碳酸盐充分分解、脱出,然后采取硝酸铵溶液与硝酸溶液的复合浸取方式,以及硫酸铵的进一步浸取处理,使得镁元素得到充分的浸取,在溶液中呈现出离子态进而被分离出来。
上述专利公开的方法中虽然公开了将磷矿进行煅烧后,在进行后续的工艺,但是并没有对煅烧磷矿的组成进行研究,并未涉及一种有利于浸取工艺的煅烧磷矿。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种有利于浸取的煅烧磷矿。具体技术方案如下所述。
一种有利于浸取的煅烧磷矿,所述煅烧磷矿中包含氧化钙、氧化镁、碳酸钙以及碳酸镁,其中所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为50-270∶1。
优选的,所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为60-180∶1。
优选的,所述煅烧磷矿还包括五氧化二磷,所述五氧化二磷的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=8-52∶50-270∶1。优选的,所述五氧化二磷的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=10-35∶60-180∶1。
优选的,所述煅烧磷矿经过再次煅烧后形成二次煅烧磷矿,所述二次煅烧磷矿中的所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为2500-72900∶1。
优选的,所述煅烧磷矿的制备方法包括:
将磷矿粉碎筛分得到粒径为3-6mm的筛选磷矿;
将所述筛选磷矿通过回转窑进行煅烧得到煅烧磷矿;所述回转窑呈中空圆柱形,所述回转窑与平面的夹角为4-6°,所述回转窑包括磷矿进料口和燃料进料口,所述磷矿进料口高于所述燃料进料口,所述筛选磷矿通过所述磷矿进料口进入回转窑中并在所述回转窑的转动下进入煅烧区,所述煅烧区位于所述磷矿进料口和燃料进料口之间,燃料通过所述燃料进料口进入回转窑中并在所述煅烧区燃烧以将所述筛选磷矿煅烧,煅烧温度为900-1000℃。
优选的,在所述筛选磷矿在所述回转窑中进行煅烧之前,所述煅烧磷矿的制备方法还包括:
将所述筛选磷矿通过回转窑中的预热区进行预热,所述预热区位于所述煅烧区与所述磷矿进料口之间,且所述预设区与所述煅烧区相接。
优选的,所述筛选磷矿从所述磷矿进料口进入所述回转窑的磷矿进料速度为0.3-0.7吨/小时,所述燃料从所述燃料进料口进入所述回转窑的燃料进料速度为0.02-0.06吨/小时。
优选的,所述回转窑的长度为20米,直径为1.5米,转速为5赫兹,所述回转窑与平面的夹角为4.5°。
本发明还提供一种利用上述任一项所述的煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子的方法,所述浸取钙离子和镁离子的方法包括:
将所述煅烧磷矿与第一铵离子溶液充分混合形成第一固液反应体系;
控制所述第一固液反应体系中溶液的pH为9-11,反应第一浸取时间后将第一固液反应体系进行固液分离,获得具有第一预设浸取率的含有可溶性钙离子溶液和浸钙后磷矿;
将所述浸钙后磷矿与第二铵离子溶液充分混合形成第二固液反应体系;
控制所述第二固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5,反应第二浸取时间后将第二固液反应体系进行固液分离,获得具有第二预设浸取率的含有可溶性镁离子溶液和磷精矿。
优选的,所述第一固液反应体系的温度为20-40℃,所述第二固液反应体系的温度为60-75℃;
所述煅烧磷矿与所述第一铵离子溶液的质量比为1∶(1-3);所述浸钙后磷矿与所述第二铵离子溶液的质量比为1∶(0.5-2)。
本发明的有益效果:本发明提供的煅烧磷矿有利于浸取其中钙离子和镁离子,具有较高的浸取率。
附图说明
图1为本发明提供的一种制备煅烧磷矿的方法流程图。
图2为本发明提供的一种回转窑的结构示意图。
图3为本发明提供的一种浸取钙离子和镁离子的方法流程图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本发明提供一种有利于浸取的煅烧磷矿,所述煅烧磷矿中包含氧化钙、氧化镁、碳酸钙以及碳酸镁,其中所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为50-270∶1。
在磷精矿制备工艺中,磷矿在磷矿煅烧单元中煅烧后形成煅烧磷矿和含尘气体,煅烧磷矿进入磷矿湿法球磨单元进行湿法球磨得到磷矿浆液,磷矿浆液中包括氢氧化钙、氢氧化镁以及磷盐。含尘气体进入气体处理单元;磷矿浆液在磷矿浸取单元中浸取获得含钙镁溶液和磷精矿,也就是说磷矿浆液中的氢氧化钙和氢氧化镁在磷矿浸取单元中反应形成钙离子和镁离子,其中煅烧磷矿中不能溶解的碳酸钙和碳酸镁停留在所述磷精矿中。含钙镁溶液在碳化单元中碳化形成包括碳酸钙和碳酸镁的固液混合物。因此煅烧磷矿的品质直接影响后续浸取单元的效率以及浸取获得的含钙镁溶液的品质以及碳酸钙和碳酸镁的品质。
本发明提供的煅烧磷矿中氧化钙和氧化镁与碳酸钙和碳酸镁的比例有利于在磷矿浸取单元中钙离子和镁离子被浸取出来,能够保证钙离子和镁离子的浸取效率。如果煅烧磷矿中碳酸钙和碳酸镁的含量较大,则其中的钙和镁将会以碳酸钙和碳酸镁的形式停留在磷精矿中,即影响了磷精矿的纯度,也不利于磷矿中钙和镁的充分应用。如果控制碳酸钙和碳酸镁的含量比例更少,则需要对煅烧单元的工艺难度加大,且增加了煅烧能耗,同时也影响煅烧磷矿的效率,对整个磷精矿制备流程来说,会降低磷精矿制备效率。
在进一步的实施例中,所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为60-180∶1。在本申请人经过大量实验和反复证明在上述比例下,对于后续浸取单元的浸取效果最好。
在进一步的实施例中,所述煅烧磷矿还包括五氧化二磷,所述五氧化二磷的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=8-52∶50-270∶1。优选的,在上述比例下,最终形成的磷矿的纯度较高,且对于浸取的效果最好,并且使得在碳化单元中得到碳酸钙和碳酸镁的量较多。更优选的,所述五氧化二磷的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=10-35∶60-180∶1。
在进一步的实施例中,所述煅烧磷矿还包括氟,所述氟的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=5-42∶50-270∶1。优选的是经过煅烧后的上述煅烧磷矿,磷矿中的含有多种杂质,例如氟,经试验发现包含氟的上述比例对磷精矿制备效果影响较少。优选的,所述氟的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=7-28∶50-270∶1。
在进一步的实施例中,所述煅烧磷矿经过再次煅烧后形成二次煅烧磷矿,所述二次煅烧磷矿中的所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为2500-72900∶1。由此可以看出,本发明的煅烧磷矿用于二次煅烧后,碳酸钙和碳酸镁的含量更少了,虽然增加了能耗,但这对于需要获得较高纯度的磷精矿工艺来说是比较有利的。
请参阅图1和图2,在进一步的实施例中,所述煅烧磷矿的制备方法包括步骤S100和步骤S200。详细介绍如下。
步骤S100,将磷矿粉碎筛分得到粒径为3-6mm的筛选磷矿。更优选的是粒径在3.5-4.5mm之间,在该粒径范围内使得在不增加粉碎和筛分工艺时间的情况下同样能够使得磷矿煅烧效果较好。
步骤S200,将所述筛选磷矿通过回转窑10进行煅烧得到煅烧磷矿。所述回转窑10呈中空圆柱形,所述回转窑10与平面的夹角α为4-6°,所述回转窑10包括磷矿进料口100和燃料进料口200,所述磷矿进料口高100于所述燃料进料口200,所述筛选磷矿通过所述磷矿进料口100进入回转窑10中并在所述回转窑10的转动下进入煅烧区300,所述煅烧区300位于所述磷矿进料口100和燃料进料口200之间,燃料通过所述燃料进料口200进入回转窑10中并在所述煅烧区300燃烧以将所述筛选磷矿煅烧,煅烧温度为900-1000℃。筛选磷矿进入回转窑10后,在回转窑10的旋转下,筛选磷矿会随着回转窑10的侧壁上升到一定的高度后,由于筛选磷矿自身的重量原因又会跌落到回转窑10的最低处,而且因为回转窑10与平面具有夹角α,因此筛选磷矿在回砖窑10中具有向下的速度,再加上筛选磷矿从磷矿进料口100进入时具有一定的进料速度,所以筛选磷矿会在回转窑10中在传送的过程被煅烧,煅烧后从燃料进料口200送出。筛选磷矿在回转窑10中被传送的时间决定了筛选磷矿被煅烧的时长,本发明采用回转窑10与平面的夹角α为4-6°的设置对筛选磷矿煅烧的时间较合适,使得煅烧效果更好,更优选的是,采用回转窑10与平面的夹角α为4.5°的设置,夹角太低则会导致过烧,使得磷矿烧结,不利于后续浸取工艺,夹角太大,则筛选磷矿快速从回转窑中送出,煅烧不充分。
可以理解的是,所述燃料包括但不限于为煤粉、柴油、汽油、天然气中的一种,优选的,所述燃料为煤粉,且所述煤粉的粒径大小和燃烧值不限,更优选的,所述煤粉的粒径大小为10-20mm,以使煤粉能够快速燃烧,且能够释放高热量,使筛选磷矿煅烧更充分,或者说在同样的煅烧效果下,能够节约煅烧筛选磷矿的时间。
在进一步的实施例中,在所述筛选磷矿在所述回转窑10中进行煅烧之前,所述煅烧磷矿的制备方法还包括步骤S200a。具体如下述。
步骤S200a,将所述筛选磷矿通过回转窑10中的预热区400进行预热,所述预热区400位于所述煅烧区300与所述磷矿进料口100之间,且所述预设区400与所述煅烧区300相接。所述预热区的温度低于所述煅烧区的温度,回转窑210是呈中空状的,燃料和筛选磷矿在燃烧时产生的热量沿四周扩散,当筛选磷矿从回转窑10的磷矿进料口进入时,煅烧区300燃烧产生的热量传至预热区400后对筛选磷矿进行预热,虽然温度达不到煅烧的温度,但可以为筛选磷矿进行加热,使其到达煅烧区300时能有效煅烧。如果不先预热,将会导致筛选磷矿表面急剧升温而筛选磷矿颗粒内部升温较慢,最终导致煅烧不均匀。
在进一步的实施例中,所述筛选磷矿从所述磷矿进料口100进入所述回转窑10的磷矿进料速度为0.3-0.7吨/小时,所述燃料从所述燃料进料口200进入所述回转窑的燃料进料速度为0.02-0.06吨/小时。采用上述筛选磷矿和燃料的进料速度值使得筛选磷矿在回转窑10煅烧的更充分。
在进一步的实施例中,所述回转窑10的长度为20米,直径为1.5米,转速为5赫兹,所述回转窑与平面的夹角为4.5°。回转窑10的转速决定了筛选磷矿在回转窑侧壁上升的高度,进而决定了其在回转窑10中的停留的时间,从而影响煅烧效果。在该实施例中的回转窑10的参数设置使得煅烧效果更好。
请参阅3,本发明还提供一种利用如上述任一项实施例所述的煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子的方法,所述浸取钙离子和镁离子的方法包括步骤S10、步骤S20、步骤S30和步骤S40。详细介绍如下。可以理解的是,煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子是磷矿浸取单元中完成。
步骤S10,将所述煅烧磷矿与第一铵离子溶液充分混合形成第一固液反应体系。其中所述煅烧磷矿中的氧化钙和氧化镁的总摩尔量与碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量的比例为50-270∶1。可以理解的是,所述第一铵离子溶液来源于硝酸铵。可以理解的是,在煅烧磷矿中含有大量的钙和镁,在制备磷精矿的同时,其中的钙和镁具有较大的应用前景,例如用于钙肥、碳酸钙、镁肥或者钙镁肥料,因此在制备磷精矿的同时需要将磷矿中的钙和镁浸取出来,并获得纯度较高的钙和镁。可以理解的是,所述煅烧磷矿包括将煅烧磷矿通过湿法球磨形成的煅烧磷矿料浆。也就是说可将煅烧磷矿固体直接与第一铵离子溶液混合,也可以将煅烧磷矿形成煅烧磷矿料浆后再与第一铵离子溶液混合。
步骤S20,控制第一固液反应体系中溶液的pH为9-11,反应第一浸取时间后将第一固液反应体系进行固液分离,获得具有第一预设浸取率的含有可溶性钙离子溶液和浸钙后磷矿。其中在第一固液反应体系中发生钙离子浸取反应,所述第一预设浸取率是指含有可溶性钙离子的液体中的钙与所述煅烧磷矿中的钙的摩尔百分比。第一浸取时间为5-20分钟。
采用上述方法浸取钙离子后,获得的可溶性钙离子的液体中的钙离子占浸取前的煅烧磷矿中的钙的百分比(第一预设浸取率)大于75%,更有选的,能够浸取80%(第一预设浸取率)以上的钙离子。本方法中是通过铵离子与氢氧化钙反应生成钙离子和氢氧化铵,该反应需要非常严格的控制反应体系的pH值,也就是采用本发明中的条件可使钙离子浸取效果更佳,并且不会将煅烧磷矿中的氢氧化镁浸取出来,获得纯度较好的含钙离子溶液。
步骤S30,将浸钙后磷矿与第二铵离子溶液充分混合形成第二固液反应体系。可以理解的是,在步骤S200和步骤S300中的铵离子溶液中的铵离子摩尔浓度不同,其根据各自的反应效率来设置。
步骤S40,控制第二固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5,反应第二浸取时间后将第二固液反应体系进行固液分离,获得具有第二预设浸取率的含有可溶性镁离子溶液和磷精矿。其中在第二固液反应体系中发生镁离子浸取反应,所述第二预设浸取率是指含有可溶性镁离子的液体中的镁离子与所述煅烧磷矿中的镁离子的摩尔百分比。第二浸取时间为25-40分钟。
本实施例提供的浸取钙和镁离子的方法,分成钙离子浸取反应步骤和镁离子浸取反应步骤,并严格控制两种浸取反应的pH值。在钙离子浸取反应步骤中能够浸取纯度较高的钙离子溶液,如果镁离子与钙离子同时浸取出来后,镁离子会同时停留在液体中,那么该含有镁离子的液体对于后续钙离子的应用具有影响,例如将浸取的含钙离子溶液用于后续制备碳酸钙时,其中含有的镁离子会影响碳酸钙产品纯度。为了不让煅烧磷矿中的镁离子被浸取出来,在本实施例方法控制所述第一固液反应体系中溶液的pH为9-11进行钙离子浸取反应,在该pH值下,镁离子不能轻易被浸取出来。更有选的,在本发明申请人不断尝试和试验下发现,控制所述第一固液反应体系中溶液的pH为10-10.5进行钙离子浸取反应,能得到纯度更高的钙离子溶液。在完成钙离子浸取反应步骤后,在进行镁离子浸取反应,并控制第二固液反应体系的pH为6.0-7.5。
可以理解的是,浸钙后磷矿中还包括铁离子和锰离子以及其他成分。在镁离子浸取反应中是为了获得纯度较高的镁离子溶液,如果磷矿中的镁离子与铁离子、锰离子同时浸取出来后,铁离子、锰离子会同时停留在液体中,那么该含有铁离子、锰离子的液体对于后续镁离子的应用具有影响,例如将浸取的含镁离子溶液用于后续制备碳酸镁或者钙镁肥料时,其中含有的铁离子、锰离子会影响碳酸镁或者钙镁肥料产品纯度。为了不让浸钙后磷矿中的铁离子、锰离子等杂质被浸取出来,在镁离子浸取反应中控制所述第二固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5进行镁离子浸取反应,在该pH值下,铁离子、锰离子等杂质可抑制被浸取出来。更有选的,在本发明申请人不断尝试和试验下发现,控制所述固液反应体系中溶液的6.0-7.5进行镁离子浸取反应,能得到纯度更高的镁离子溶液。
可以理解的是,浸钙后磷矿中具有丰富的磷,在浸取镁离子的同时还需要保证不能将浸钙后磷矿中的磷被溶解出来,避免浸镁后的磷精矿中的磷含量降低。将浸取镁离子反应的pH值设置在6.0-7.5之间能够有效避免磷矿中的磷被溶解出来,如果pH低于6.0,容易溶解磷矿中的磷,如果pH高于7.5则容易将磷矿中的其他杂质溶解出来,且pH过高,镁离子从浸钙后磷矿中溶解被浸取出来的效率大大降低,甚至不被溶解。优选的,所述pH值设置在6.5-6.8。
在进一步的实施例中,所述第一固液反应体系的温度为20-40℃,所述第二固液反应体系的温度为60-75℃。在第一固液反应体系中的温度过高则会将镁离子浸取出来,影响钙离子的纯度。上述反应温度通过实验证明为最优选的温度范围。
所述煅烧磷矿与所述第一铵离子溶液的质量比为1∶(1-3);所述浸钙后磷矿与所述第二铵离子溶液的质量比为1∶(0.5-2)。上述是在第一铵离子溶液和第二铵离子溶液的质量浓度为30%的情况下的质量比,通过实验证明为最优选的质量比范围。
具体实施例1
下面将对回转窑与平面的角度、磷矿进料速度以及燃料进料速度对于煅烧磷矿的成分比例影响进行试验分析。将1吨粒径在3.5-4.5mm之间的筛选磷矿,加入到回转窑中,其中回转窑的长度为20米,直径为1.5米,转速为5赫兹,回转窑与平面的夹角为4.5°。燃料选用煤粉,煤粉的燃烧值为4638焦耳/千克。将煤粉在回转窑中点燃,将筛选磷矿加入到回转窑中,并测试从燃料进料口出来的煅烧磷矿中氧化钙和氧化镁的总摩尔量与碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量的比例。测试结果如下面表1所示。
表1
从上述表1可以看出,在本发明的数值范围内的效果最好。
具体实施例2
将上述表1中19组中的8组具有不同氧化钙和氧化镁的总摩尔量和碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量的比例经过湿法球磨单元后,用于磷矿浸取单元进行浸取。在磷矿浸取单元中,采用上述提供的钙离子和镁离子的浸取方法。将1吨煅烧磷矿与1吨30%质量浓度的硝酸铵溶液混合,并调节pH值为10,温度为30℃进行钙离子浸取反应,浸取完成后获得含钙离子溶液和浸钙后磷矿。再将该浸钙后磷矿与1吨30%质量浓度的硝酸铵溶液混合,并调节pH值为6.8,温度为70℃进行镁离子浸取反应,浸取完成后获得含镁离子溶液和磷精矿。然后检测每组所得到的含钙离子溶液中的钙离子的浸取率,和含镁离子溶液中的镁离子的浸取率,其中钙离子的浸取率是指含钙离子溶液的钙离子的摩尔量占煅烧磷矿中钙离子的总摩尔量的百分比,镁离子的浸取率是指含镁离子溶液的镁离子的摩尔量占煅烧磷矿中镁离子的总摩尔量的百分比,具体结果见表2。
表2
组 | 摩尔比 | 钙离子浸取率,% | 镁离子浸取率,% |
1 | 250∶1 | 85.2 | 92.1 |
10 | 256∶1 | 85.1 | 91.6 |
2 | 180∶1 | 84.3 | 90.8 |
14 | 260∶1 | 86.5 | 90.3 |
16 | 64∶1 | 75.4 | 76.2 |
8 | 45∶1 | 30.6 | 38.6 |
12 | 85∶1 | 13.8 | 24.1 |
18 | 1∶6 | 2.1 | 9.7 |
从表2中可以看出,当煅烧磷矿中的氧化钙和氧化镁的总摩尔量和碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量的比例不在50-270∶1范围之间时,其浸取后的钙离子浸取率和镁离子浸取率明显较低,而且相比氧化钙和氧化镁两种氧化态的摩尔量占氧化态和碳酸盐态的总摩尔量的比例的下降速度,浸取率下降更快。其中第12组虽然摩尔比在上述范围内,但是由于在煅烧过程由于煤粉量过量导致烧结过度,使得浸取率下降,不利于浸取。由此可以本发明的煅烧磷矿是有利于浸取钙离子和镁离子的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有利于浸取的煅烧磷矿,其特征在于,所述煅烧磷矿中包含氧化钙、氧化镁、碳酸钙以及碳酸镁,其中所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为50-270∶1。
2.如权利要求书1所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为60-180∶1。
3.如权利要求书1所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述煅烧磷矿还包括五氧化二磷,所述五氧化二磷的摩尔量∶所述氧化钙和氧化镁的总摩尔量∶所述碳酸钙和碳酸镁的总摩尔量=8-52∶50-270∶1。
4.如权利要求书1所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述煅烧磷矿经过再次煅烧后形成二次煅烧磷矿,所述二次煅烧磷矿中的所述氧化钙和所述氧化镁的总摩尔量与所述碳酸钙和所述碳酸镁的总摩尔量的比例为2500-72900∶1。
5.如权利要求书1-4任一项所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述煅烧磷矿的制备方法包括:
将磷矿粉碎筛分得到粒径为3-6mm的筛选磷矿;
将所述筛选磷矿通过回转窑进行煅烧得到煅烧磷矿;所述回转窑呈中空圆柱形,所述回转窑与平面的夹角为4-6°,所述回转窑包括磷矿进料口和燃料进料口,所述磷矿进料口高于所述燃料进料口,所述筛选磷矿通过所述磷矿进料口进入回转窑中并在所述回转窑的转动下进入煅烧区,所述煅烧区位于所述磷矿进料口和燃料进料口之间,燃料通过所述燃料进料口进入回转窑中并在所述煅烧区燃烧以将所述筛选磷矿煅烧,煅烧温度为900-1000℃。
6.如权利要求书5所述的煅烧磷矿,其特征在于,在所述筛选磷矿在所述回转窑中进行煅烧之前,所述煅烧磷矿的制备方法还包括:
将所述筛选磷矿通过回转窑中的预热区进行预热,所述预热区位于所述煅烧区与所述磷矿进料口之间,且所述预设区与所述煅烧区相接。
7.如权利要求书5所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述筛选磷矿从所述磷矿进料口进入所述回转窑的磷矿进料速度为0.3-0.7吨/小时,所述燃料从所述燃料进料口进入所述回转窑的燃料进料速度为0.02-0.06吨/小时。
8.如权利要求书5所述的煅烧磷矿,其特征在于,所述回转窑的长度为20米,直径为1.5米,转速为5赫兹,所述回转窑与平面的夹角为4.5°。
9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的煅烧磷矿浸取钙离子和镁离子的方法,其特征在于,所述浸取钙离子和镁离子的方法包括:
将所述煅烧磷矿与第一铵离子溶液充分混合形成第一固液反应体系;
控制所述第一固液反应体系中溶液的pH为9-11,反应第一浸取时间后将第一固液反应体系进行固液分离,获得具有第一预设浸取率的含有可溶性钙离子溶液和浸钙后磷矿;
将所述浸钙后磷矿与第二铵离子溶液充分混合形成第二固液反应体系;
控制所述第二固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5,反应第二浸取时间后将第二固液反应体系进行固液分离,获得具有第二预设浸取率的含有可溶性镁离子溶液和磷精矿。
10.如权利要求9所述的浸取钙离子和镁离子的方法,其特征在于,所述第一固液反应体系的温度为20-40℃,所述第二固液反应体系的温度为60-75℃;
所述煅烧磷矿与所述第一铵离子溶液的质量比为1∶(1-3);所述浸钙后磷矿与所述第二铵离子溶液的质量比为1∶(0.5-2)。
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