CN111285407A - 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法 - Google Patents

以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111285407A
CN111285407A CN202010109967.9A CN202010109967A CN111285407A CN 111285407 A CN111285407 A CN 111285407A CN 202010109967 A CN202010109967 A CN 202010109967A CN 111285407 A CN111285407 A CN 111285407A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium
aluminum
calcium
salt solution
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010109967.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴汉军
张华丽
潘益
潘志权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Wuhan Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Institute of Technology filed Critical Wuhan Institute of Technology
Priority to CN202010109967.9A priority Critical patent/CN111285407A/zh
Publication of CN111285407A publication Critical patent/CN111285407A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/009Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/20Two-dimensional structures
    • C01P2002/22Two-dimensional structures layered hydroxide-type, e.g. of the hydrotalcite-type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03Particle morphology depicted by an image obtained by SEM

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明提供一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,该方法包括以下步骤:将磷尾矿进行水洗、烘干、煅烧去除有机物后,经酸浸泡溶解,再加入脱磷剂反应除磷,过滤,得到钙镁盐溶液,然后,向钙镁盐溶液中加入铝盐溶液和铁盐溶液,再滴加至碱性溶液B中,进行共沉淀反应,随后,晶化,冷却,过滤,洗涤,干燥,即得到钙镁铝铁水滑石。本发明以高镁磷尾矿为原料制备的钙镁铝铁水滑石具有优越的阻燃性能和层间离子可交换性,可广泛应用于塑料、环保等诸多领域,为磷尾矿的综合利用开辟了新途径,且大大提高了磷尾矿产品的附加值,解决了磷尾矿造成的环境污染,改善了生态环境,具有巨大经济、社会、环境效益。

Description

以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法
技术领域
本发明涉及废弃物资源化利用技术领域,特别涉及一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法。
背景技术
我国磷矿资源丰富,但多为“丰而不富”的磷矿资源,同时磷矿采选技术到达一定瓶颈后,使一些企业“采富弃贫”、“采易弃难”,导致磷矿利用率低下,采选的同时留下大量的中低品位的磷矿。我国磷尾矿主要为磷矿浮选精矿后剩余的废料。这些固体废弃物直接堆存于尾矿库中,其中仍含有部分有价值的组分未被利用,随着时间的推移尾矿量的增加势必造成资源的严重浪费;其次尾矿露天堆存在尾矿库,占用大量的土地,同时由于天气原因,磷尾矿中有害元素随水流失到周围环境,破坏农田生态,污染地面和低下水环境。因此为磷尾矿提供有效的综合利用途径,将其变废为宝是可持续发展的必然选择。
关于磷尾矿中剩余价值的钙、镁元素回收利用的问题,国内研究者进行了大量的研究。现有技术通常将经磷尾矿处理,分离其中的钙镁,制备碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁产品,为综合利用磷尾矿提供了基础性资料。但现有方法通常因生产工艺能耗大成本高等因素未能实现工业化和有效的达到半生资源综合利用的目的。
水滑石为一种天然的层状结构的粘土矿物,水滑石的结构和水镁石类似,是由Mg(OH)2八面体共边形成的双金属或多金属层状氢氧化物,层与层之间对顶的叠在一起,层间通过氢键缔合。结构中由二价与三价金属离子同晶取代,产生额外正电荷,这些正电荷被层间负离子平衡,在层间其余空间水结晶水形式存在。水滑石的化学组成式为[M(II)1-xM(III)x(OH)2]x+An- x/n·mH2O,其中M2+代表层上二价金属离子;M3+代表层上三价金属离子;An-为层间阴离子;x是M2+与[M2++M3+]的摩尔比;m是水合系数。水滑石优异的层状结构和特殊的物理化学性质,使其作为无机阻燃材料或催化/吸附材料在高分子材料、水处理/医药等方面得到广泛应用。但回收利用磷尾矿中Ca、Mg制备水滑石的方法尚少见。
因此,回收利用磷尾矿中钙镁元素制备具有高附加值的水滑石材料,具有十分重要的意义。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,以解决现有磷尾矿资源化利用率低,且产品附加值低的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,包括以下步骤:
1)将经过水洗烘干后的磷尾矿煅烧,去除有机杂质后,与稀酸混合,进行酸解反应,待所述酸解反应结束后,过滤,得到酸解滤液A;
2)向所述酸解滤液A中加入脱磷剂,调节所述酸解滤液A的pH至4~7,进行沉淀除磷反应,待所述沉淀除磷反应结束后,过滤,得到钙镁盐溶液;
3)向所述钙镁盐溶液中加入铝盐溶液和铁盐溶液后,搅拌,得到钙镁铝铁混合盐溶液;
4)将所述钙镁铝铁混合盐溶液加入至碱性溶液B中,调节所述钙镁铝铁混合盐溶液的pH至9~12,进行共沉淀反应,待所述共沉淀反应结束后,晶化,冷却,过滤,洗涤,干燥,得到钙镁铝铁水滑石。
可选地,所述步骤1)中所述煅烧的煅烧温度为500~800℃,煅烧时间为1~3h;所述步骤1)中所述酸解反应的反应温度为35~80℃,反应时间为0.5~2.5h。
可选地,所述步骤1)中所述磷尾矿为磷矿浮选产生的高镁磷尾矿,且所述高镁磷尾矿中P2O5的质量分数为1.5~8%,CaO和MgO的总质量分数为35~65%;。
可选地,所述步骤1)中所述稀酸为盐酸,或为硝酸,且所述盐酸或所述硝酸的质量分数为5~33%
可选地,所述步骤2)中所述脱磷剂为氨水,或为pH=9~10的氨水-氯化铵缓冲溶液;所述氨水的质量分数为8~35%。
可选地,所述步骤3)的所述钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比为(1~3)∶1,所述钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为(1~4)∶1,所述钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为(1~9)∶1。
可选地,所述步骤3)中所述铝盐溶液为氯化铝溶液,或为硝酸铝溶液;所述步骤3)中所述铁盐溶液为氯化铁溶液,或为硝酸铁溶液。
可选地,所述步骤4)中所述碱性溶液B为氢氧化钠溶液,或为氢氧化钾溶液,或为pH=9~10的氨水-氯化铵混合缓冲碱液,或为pH=9~10氨水-碳酸氢铵混合缓冲碱液;所述氢氧化钠溶液或所述氢氧化钾溶液的浓度为0.01~0.03mol/L。
可选地,所述步骤4)中所述共沉淀反应的反应温度为50~70℃,反应时间为0.5~1.5h。
可选地,所述步骤4)中所述晶化的晶化温度为90~120℃,晶化时间为10~24h;所述步骤4)中所述干燥的干燥温度为60~95℃,干燥时间为8~24小时。
相对于现有技术,本发明所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法具有以下优势:
1、本发明以磷矿浮选产生的高镁磷尾矿为原料,并采用稀酸酸解后,分离提纯,然后,采用共沉淀法制备出了晶相结构完整、晶粒均匀的钙镁铝铁四元水滑石,其具有优越的阻燃性能和层间离子可交换性,可广泛应用于塑料、环保等诸多领域,实现了磷尾矿中有价值的金属元素的充分利用,为磷尾矿的综合利用开辟了新途径,且大大提高了磷尾矿产品的附加值,解决了磷尾矿造成的环境污染,改善了生态环境,具有巨大经济、社会、环境效益。
2、本发明主要原料为磷矿浮选产生的固体废弃物,大大降低了本发明钙镁铝铁四元水滑石的制备成本,且本发明制备工艺简单,制备过程简单没有污染,并可充分利用磷尾矿中有价值的钙、镁元素,具有较好的实际应用的意义,从而有利于其推广和工业化应用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例1所得钙镁铝铁水滑石的XRD图谱;
图2为本发明实施例1所得钙镁铝铁水滑石的SEM图片。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中磷尾矿为磷矿浮选产生的高镁磷尾矿,且高镁磷尾矿中P2O5的质量分数为1.5~8%,CaO和MgO的总质量分数为35~65%。
下面将结合附图和实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在800℃下煅烧1小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为5%的稀硝酸混合,加入到酸解反应器中,升温至80℃,酸解反应0.5小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加pH=9~10的氨水-氯化铵缓冲溶液,调节酸解滤液A的pH=5,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=1∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为3∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为3∶1;
5)将0.03mol/L的氢氧化钾溶液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=9,在50℃下剧烈搅拌共沉淀反应0.5小时后,在120℃下晶化10小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在60℃下干燥24小时,即得钙镁铝铁水滑石。
实施例2
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在600℃下煅烧2小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为20%的稀硝酸混合,加入到酸解反应器中,升温至60℃,酸解反应1小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加pH=9~10的氨水-氯化铵缓冲溶液,调节酸解滤液A的pH=6,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=2∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为4∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为9∶1;
5)将0.01mol/L的氢氧化钾溶液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=12,在60℃下剧烈搅拌,共沉淀反应1小时后,在110℃下晶化14小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在70℃下干燥20小时,即得钙镁铝铁水滑石。
实施例3
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在500℃下煅烧3小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为33%的稀硝酸混合,加入到酸解反应器中,升温至35℃,酸解反应2.5小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加质量分数为8%的氨水,调节酸解滤液A的pH=4,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=3∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为2∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为2∶1;
5)将0.02mol/L的氢氧化钠溶液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=11,在70℃下剧烈搅拌,共沉淀反应0.5小时后,在100℃下晶化18小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在85℃下干燥12小时,即得钙镁铝铁水滑石。
实施例4
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在700℃下煅烧1.5小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为5%的稀盐酸混合,加入到酸解反应器中,升温至80℃,酸解反应0.5小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加质量分数为20%的氨水,调节酸解滤液A的pH=7,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=1∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为2∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为6∶1;
5)将pH=9~10的氨水-氯化铵混合缓冲碱液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=9,在60℃下剧烈搅拌,共沉淀反应1小时后,在90℃下晶化24小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在80℃下干燥15小时,即得钙镁铝铁水滑石。
实施例5
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在800℃下煅烧1小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为20%的稀盐酸混合,加入到酸解反应器中,升温至35℃,酸解反应2.5小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加质量分数为35%的氨水,调节酸解滤液A的pH=6,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=2∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为3∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为5∶1;
5)将将pH=9~10的氨水-氯化铵混合缓冲碱液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=10,在50℃下剧烈搅拌,共沉淀反应1.5小时后,在120℃下晶化10小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在95℃下干燥8小时,即得钙镁铝铁水滑石。
实施例6
一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,具体包括以下步骤:
1)将100g磷尾矿与100g自来水混合加入到搅拌器中充分搅拌后,过滤并将洗涤干净的磷尾矿烘干,然后,置于马弗炉中在700℃下煅烧1.5小时,去除残留的有机浮选药剂等有机杂质后,得到除去有机杂质的磷尾矿;
2)将步骤1)的除去有机杂质的磷尾矿与质量分数为33%的稀盐酸混合,加入到酸解反应器中,升温至55℃,酸解反应1.5小时后,保温过滤,然后,向滤液中按20g/L的投加量加入活性炭,即1L滤液中加入20g活性炭,搅拌,过滤,得到精制的酸解滤液A;
3)将步骤2)的酸解滤液A加入到三口烧瓶中,搅拌并逐滴滴加质量分数为25%的氨水,调节酸解滤液A的pH=7,进行沉淀除磷反应,待沉淀除磷反应结束后,过滤,得到精制的钙镁盐溶液;
4)测定步骤3)的钙镁盐溶液中Ca2+、Mg2+的浓度,保证钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比n(Mg2+)∶n(Ca2+)=1∶1,并将钙镁盐溶液加入到搅拌反应器中后,依次加入硝酸铝溶液和硝酸铁溶液,剧烈搅拌,配制钙镁铝铁混合盐溶液,其中,钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为4∶1,钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为3∶1;
5)将将pH=9~10的氨水-氯化铵混合缓冲碱液加入到搅拌反应器中,并逐滴滴加步骤4)的钙镁铝铁混合盐溶液,调节钙镁铝铁混合盐溶液的pH=10,在60℃下剧烈搅拌,共沉淀反应1小时后,在110℃下晶化16小时,冷却至室温后,离心过滤,洗涤至滤液呈中性,滤饼在70℃下干燥18小时,即得钙镁铝铁水滑石。
对本发明实施例1所得的钙镁铝铁水滑石进行XRD和SEM测试,测试结果如图1和图2所示。
由图1和图2可知,本发明实施例1所得的钙镁铝铁水滑石晶相结构完整、晶粒尺寸均匀,且具有明显的层状结构。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将经过水洗烘干后的磷尾矿煅烧,去除有机杂质后,与稀酸混合,进行酸解反应,待所述酸解反应结束后,过滤,得到酸解滤液A;
2)向所述酸解滤液A中加入脱磷剂,调节所述酸解滤液A的pH至4~7,进行沉淀除磷反应,待所述沉淀除磷反应结束后,过滤,得到钙镁盐溶液;
3)向所述钙镁盐溶液中加入铝盐溶液和铁盐溶液后,搅拌,得到钙镁铝铁混合盐溶液;
4)将所述钙镁铝铁混合盐溶液加入至碱性溶液B中,调节所述钙镁铝铁混合盐溶液的pH至9~12,进行共沉淀反应,待所述共沉淀反应结束后,晶化,冷却,过滤,洗涤,干燥,得到钙镁铝铁水滑石。
2.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤1)中所述煅烧的煅烧温度为500~800℃,煅烧时间为1~3h;所述步骤1)中所述酸解反应的反应温度为35~80℃,反应时间为0.5~2.5h。
3.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤1)中所述磷尾矿为磷矿浮选产生的高镁磷尾矿,且所述高镁磷尾矿中P2O5的质量分数为1.5~8%,CaO和MgO的总质量分数为35~65%。
4.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤1)中所述稀酸为盐酸,或为硝酸,且所述盐酸或所述硝酸的质量分数为5~33%。
5.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤2)中所述脱磷剂为氨水,或为pH=9~10的氨水-氯化铵缓冲溶液;所述氨水的质量分数为8~35%。
6.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤3)的所述钙镁盐溶液中Mg2+、Ca2+的物质的量的比为(1~3)∶1,所述钙镁铝铁混合盐溶液中Ca2+、Mg2+的总物质的量与Al3+、Fe3+的总物质的量的比为(1~4)∶1,所述钙镁铝铁混合盐溶液中Fe3+、Al3+的物质的量的比为(1~9)∶1。
7.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤3)中所述铝盐溶液为氯化铝溶液,或为硝酸铝溶液;所述步骤3)中所述铁盐溶液为氯化铁溶液,或为硝酸铁溶液。
8.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤4)中所述碱性溶液B为氢氧化钠溶液,或为氢氧化钾溶液,或为pH=9~10的氨水-氯化铵混合缓冲碱液,或为pH=9~10氨水-碳酸氢铵混合缓冲碱液;所述氢氧化钠溶液或所述氢氧化钾溶液的浓度为0.01~0.03mol/L。
9.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤4)中所述共沉淀反应的反应温度为50~70℃,反应时间为0.5~1.5h。
10.根据权利要求1所述的以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法,其特征在于,所述步骤4)中所述晶化的晶化温度为90~120℃,晶化时间为10~24h;所述步骤4)中所述干燥的干燥温度为60~95℃,干燥时间为8~24小时。
CN202010109967.9A 2020-02-23 2020-02-23 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法 Pending CN111285407A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010109967.9A CN111285407A (zh) 2020-02-23 2020-02-23 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010109967.9A CN111285407A (zh) 2020-02-23 2020-02-23 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111285407A true CN111285407A (zh) 2020-06-16

Family

ID=71031060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010109967.9A Pending CN111285407A (zh) 2020-02-23 2020-02-23 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111285407A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113184885A (zh) * 2021-03-23 2021-07-30 武汉工程大学 基于磷尾矿的石墨相氮化碳/苯基膦酸插层水滑石阻燃剂的制备方法
CN113941590A (zh) * 2021-11-29 2022-01-18 北京建筑材料科学研究总院有限公司 一种利用固废一步合成层状氢氧化物的装置及合成方法
CN115491064A (zh) * 2022-08-15 2022-12-20 中南大学 一种钨尾矿基水滑石及其制备方法和应用其制得的膨胀型防火涂料

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102616747A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 中国科学院广州地球化学研究所 一种高长径比有机硅烷嫁接水滑石的合成方法
CN102702572A (zh) * 2012-06-05 2012-10-03 湖北鑫海新材料科技有限公司 用天然白云岩制备的类水滑石-纳米碳酸钙梯度阻燃材料及方法
CN103111302A (zh) * 2013-01-12 2013-05-22 天津大学 壳—核型钙钛矿包裹类水滑石基氧化物重整制氢催化剂的制备和应用
CN103316624A (zh) * 2013-06-08 2013-09-25 华烁科技股份有限公司 一种脱磷剂及其制备方法
CN105084398A (zh) * 2015-05-09 2015-11-25 哈尔滨师范大学 一种石棉尾矿综合利用的方法
CN105274622A (zh) * 2015-11-16 2016-01-27 武汉工程大学 以磷尾矿为原料制备氢氧化镁晶须和硫酸钙的方法
CN106179228A (zh) * 2016-09-01 2016-12-07 桂林理工大学 一种蔗渣炭/镁铝水滑石复合吸附剂的制备方法
CN107699901A (zh) * 2017-09-22 2018-02-16 中国科学院海洋研究所 用于光生阴极保护的锌铁铝水滑石/二氧化钛复合膜光阳极的制备方法
CN109790043A (zh) * 2016-09-12 2019-05-21 丹石产业株式会社 合成水菱镁矿粒子及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102616747A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 中国科学院广州地球化学研究所 一种高长径比有机硅烷嫁接水滑石的合成方法
CN102702572A (zh) * 2012-06-05 2012-10-03 湖北鑫海新材料科技有限公司 用天然白云岩制备的类水滑石-纳米碳酸钙梯度阻燃材料及方法
CN103111302A (zh) * 2013-01-12 2013-05-22 天津大学 壳—核型钙钛矿包裹类水滑石基氧化物重整制氢催化剂的制备和应用
CN103316624A (zh) * 2013-06-08 2013-09-25 华烁科技股份有限公司 一种脱磷剂及其制备方法
CN105084398A (zh) * 2015-05-09 2015-11-25 哈尔滨师范大学 一种石棉尾矿综合利用的方法
CN105274622A (zh) * 2015-11-16 2016-01-27 武汉工程大学 以磷尾矿为原料制备氢氧化镁晶须和硫酸钙的方法
CN106179228A (zh) * 2016-09-01 2016-12-07 桂林理工大学 一种蔗渣炭/镁铝水滑石复合吸附剂的制备方法
CN109790043A (zh) * 2016-09-12 2019-05-21 丹石产业株式会社 合成水菱镁矿粒子及其制备方法
CN107699901A (zh) * 2017-09-22 2018-02-16 中国科学院海洋研究所 用于光生阴极保护的锌铁铝水滑石/二氧化钛复合膜光阳极的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113184885A (zh) * 2021-03-23 2021-07-30 武汉工程大学 基于磷尾矿的石墨相氮化碳/苯基膦酸插层水滑石阻燃剂的制备方法
CN113941590A (zh) * 2021-11-29 2022-01-18 北京建筑材料科学研究总院有限公司 一种利用固废一步合成层状氢氧化物的装置及合成方法
CN115491064A (zh) * 2022-08-15 2022-12-20 中南大学 一种钨尾矿基水滑石及其制备方法和应用其制得的膨胀型防火涂料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111285407A (zh) 以高镁磷尾矿为原料制备钙镁铝铁水滑石的方法
Musyoka et al. Synthesis of zeolites from coal fly ash using mine waters
CN104495899B (zh) 一种电石渣与粉煤灰协同资源化利用的方法
CN111154140B (zh) 利用磷尾矿制备有机酸柱撑水滑石的复合阻燃剂的方法
CN106430264B (zh) 一种用炼铁高炉渣矿化co2联产氧化铝的方法
CN102872792A (zh) 一种去除天然水体中锂离子的复合吸附材料及其制备方法
CN104437354A (zh) 改进型粉煤灰沸石复合颗粒的制备方法
CN104046805B (zh) 一种风化壳淋积型稀土矿浸出液中稀土离子回收的方法
CN103614547A (zh) 一种从一水硬铝石型铝土矿中分离铁铝硅的方法
CN104860278A (zh) 一种磷尾矿提取磷精矿并联产碳酸钙和氧化镁的方法
CN111217385A (zh) 利用磷尾矿制备钙镁铝水滑石的方法
CN102491379A (zh) 高硼盐湖卤水制备高纯氧化镁的方法
CN103668424A (zh) 一种以电石渣为原料生产石膏晶须的方法
CN101306819B (zh) 一种从粉煤灰或炉渣中提取白炭黑的方法
CN101838006B (zh) 碳酸锶废渣酸浸料浆分离方法
CN102515234A (zh) 一种利用煤矸石生产低铁硫酸铝和聚合硫酸铝铁的方法
CN111285384B (zh) 有机膦酸分解磷尾矿制备水滑石基复合阻燃剂的方法
CN113104871B (zh) 一种利用菱镁矿制备镁铝水滑石的方法
CN1238534C (zh) 从低含量碳酸锰原矿中回收锰的方法
CN105084398A (zh) 一种石棉尾矿综合利用的方法
CN104909396B (zh) 一种硫酸铝铵深度分解的方法
CN110255591A (zh) 磷矿脱镁并联产碳酸镁和碳酸钙的方法
CN113753985B (zh) 利用赤泥制备水处理剂的方法
CN108754140A (zh) 一种利用含锌原矿生产含锌复合物的方法
CN108588413A (zh) 一种利用含锌原矿生产纳米氧化锌的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200616

RJ01 Rejection of invention patent application after publication