[發明專利]濕法磷酸生產中回收磷礦伴生高化合價碘制備碘鹽的方法

有效

• 申請號: 201510434696.3
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN105129820B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 許昕;沈浩;鄭之銀;伍玉嬌;雷云;丁軍;曾英;朱英俊;吳學俊;薛剛;路坊海;盧康;沈維婷;周登風
• 申請（專利權）人: 安徽六國化工股份有限公司;貴州理工學院
• 主分類號: C01B7/14
• 分類號: C01B7/14
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明涉及磷礦中伴生碘資源的回收利用方法，具體地說是一種濕法磷酸生產中回收磷礦伴生高化合價碘制備碘鹽的方法。

背景技術

碘資源是世界稀缺資源之一，是國家的重要戰略物質。磷礦中伴生碘主要以負一價碘和高化合價碘酸鹽形態存在。負一價碘主要賦存在氟磷灰石Ca₅[PO₄]₃F或碳氟磷灰Ca₅[PO₄,CO₃(OH)]₃(F,OH)中；而高化合價碘酸鹽則多是H⁺/Na⁺/K⁺/Ca²⁺等陽離子與[IO₃^-]生成的碘酸復鹽形式存在。

據報道：寒武紀海相沉積礦磷礦中的碘主要以NaIO₃/KIO₃/Ca(IO₃)₂以及KH(IO₃)₂等高化合價碘酸鹽復鹽形態賦存在膠磷礦中。磷礦伴生碘含量非常低，一般在16～35ppm左右，但儲量巨大。因此，研究回收于磷礦中生碘具有十分重要的意義。

目前，有技術人員研究從磷酸生產回收磷礦中伴生碘。比如，專利號為ZL03135817.9的專利文獻公開了一種從含碘磷礦石生產磷產品時產生的循環水、廢水、廢氣等含碘廢棄物中提取碘的方法。專利號為ZL200510003058.2專利文獻公開了一種利用濕法磷酸工藝從含碘磷礦生產的稀磷酸中提取碘的方法。

上述研究僅限于回收呈負一價的碘。

申請人研究發現，在濕法磷酸生產中，用硫酸浸出磷礦時，磷礦中的高化合價碘酸鹽可以直接進入液相磷酸中，呈強氧化態。因此，用上述專利200510003058.2提供的方法，不能將磷酸中的氧化態碘還原成游離的I₂分子，從而不能回收磷礦中的這種碘。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種濕法磷酸生產中回收磷礦伴生高化合價碘制備碘鹽的方法，既可以解決磷肥生產過程中磷礦伴生的碘酸復鹽無序排放造成的環境問題，又能夠變廢為寶，直接得到相應的碘鹽。

申請人研究發現，在磷礦浸出過程中，采用還原浸出磷礦工藝，可以使磷礦中的高化合價碘酸復鹽還原成游離的I₂分子，再利用現有磷酸生產工藝中的磷酸濃縮工藝從磷酸中分離游離I₂分子，使游離I₂分子進入氣相后回收，直接生產碘鹽。

根據上述研究，本發明采用的技術方案包括以下步驟：

(1)在酸解工序，向磷礦漿酸解槽中連續或間隙地通入氣體SO₂，以磷礦漿體積比計算，每1M³磷礦漿中通入30～300mg氣體SO₂；

(2)在磷酸濃縮工序，用濃度為0.1～7.0g/l的亞硫酸洗滌液循環洗脫進入氣相中的游離I₂分子，得到含碘循環洗滌液；

(3)將步驟(2)得到的富含碘化氫的循環洗滌液濃縮，直至濃縮液中碘化氫濃度升至20～150g/l；

(4)取步驟(3)所得濃縮液的上清液，向上清液中加入過量的重量百分比濃度為1～3％的Ba(OH)₂溶液，過濾；

(5)向步驟(4)得到的過濾液中加入過量的氧化鈉或氫氧化鉀或碳酸鈉或碳酸鉀，過濾，得到固相的相應碘鹽。

上述各步驟的主要化學反應有：

NaIO₃+SO₂→I₂+Na₂SO₄

I₂+SO₂+H₂O→HI+H₂SO₄

Ba(OH)₂+H₂SO₄→H₂O+BaSO₄

HI+NaOH→NaI+H₂O

進一步的，步驟(1)中每1M³磷礦漿中通入100～150mg氣體SO₂。

進一步的，驟(2)所用亞硫酸洗滌液濃度為3～3.5g/l。