[發明專利]一種磷尾礦酸解的中試裝置及工藝

有效

• 申請號: 201610335600.2
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN106006697B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 盛昌和;王東波;鄭海洋;曹敦枝
• 申請（專利權）人: 湖北六國化工股份有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙)42226
• 代理人: 彭婭

技術領域

本發明屬于磷尾礦處理領域，具體涉及一種磷尾礦酸解的中試裝置及工藝。

背景技術

隨著高品位磷礦資源的日益枯竭，濕法磷酸生產企業越來越多選擇中低品位磷礦通過選礦裝置來提高原礦品位，因而不可避免地產生大宗固體廢棄物—磷尾礦，磷尾礦的處置也成為各磷化企業面臨的難題。由于磷尾礦的粒度較小，極易隨水流移動，露天堆放的高度一旦過高，就會在高降雨量時受雨水沖刷導致坍塌，而相對安全帶堆存高度則勢必占用更大面積的堆場，浪費土地資源；與磷石膏混雜堆放可避免坍塌風險，但會影響磷石膏加工產品的質量，還會進入淋溶水，導致淋溶水含固量高無法回收利用。因而尋求磷尾礦無害化、效益化的新處置方法迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的提供一種磷尾礦酸解的中試裝置及工藝，其磷尾礦酸解并過濾分離，為下游產品開發提供便利，同時提供磷尾礦消化處理的新方向，減輕環保壓力。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種磷尾礦酸解的中試裝置，包括混酸器和礦漿槽，其分別與反應槽連接，反應槽通過管道及泵連接到過濾機，過濾機連接有濾液槽、卸料系統及水洗系統。

所述反應槽分隔為第一反應槽和第二反應槽，兩者之間設有溢流通道。所述反應槽與過濾機之間還設有緩沖槽，反應槽通過管道及泵連接到緩沖槽，緩沖槽再通過管道及泵連接到過濾機。通過緩沖槽的設置，使礦漿與硫酸溶液反應更為充分，保證磷尾礦酸解效果。通過第一反應槽和第二反應槽提高反應體系總容積來增加反應時間，提高反應收率，同時減小設備投入，緩沖槽的設置原因也是如此。

所述過濾機為翻盤式過濾機，分為初濾部分、精濾部分、一次洗滌部分、二次洗滌部分、三次洗滌部分、吸干部分、卸渣部分及沖盤部分。選擇翻盤式過濾機，設備投資較小，檢修維護方便。

所述卸料系統包括干渣斗和位于其下方的卸料皮帶，干渣斗安裝在卸渣部分的下方。渣料主要為磷石膏，磷石膏在經多次洗滌過濾之后，直接通過皮帶送外界外，進行后續處理。

所述水洗系統包括返酸槽、二次洗滌水槽、事故水池和沖盤水槽；其中初濾部分及一次洗滌部分的濾液出口連接到返酸槽，返酸槽再通過管道及泵連接到反應槽；二次洗滌部分的濾液出口連接到二次洗滌水槽，二次洗滌水槽再通過管道及泵連接到一次洗滌部分；三次洗滌部分及吸干部分的濾液出口連接到事故水池，事故水池再通過管道及泵連接到沖盤部分、混酸器和礦漿槽；沖盤部分下部連接有濕渣斗，濕渣斗的濾液出口連接到沖盤水槽，沖盤水槽再通過管道及泵連接到二次洗滌部分，三次洗滌部分的進水口連接到循環水管路。

由一次洗滌到三次洗滌，其洗滌水循環使用，其中有效成分濃度依次降低，固相雜質含量也依次降低，盡最大可能保證了將固相雜質前移至濾餅中，有效成分前移至濾液中，并提高了濾餅的洗滌效果。

該裝置還包括分別與精濾部分及二次洗滌部分連接的第一聯合氣液分離器及第二聯合氣液分離器，第一聯合氣液分離器位于精濾部分與濾液槽之間，第二聯合氣液分離器位于二次洗滌部分與二次洗滌水槽之間。第一聯合氣液分離器及第二聯合氣液分離器相當于緩沖裝置，當排濾液管道突然加粗，可以利用重力把濾液分開下來，避免真空負壓環境下濾液倒抽的情況發生；而且因為聯合氣液分離器的存在，濾液更容易。

該裝置還設有為過濾機、第一聯合氣液分離器和第二聯合氣液分離器提供真空環境的真空系統。

一種磷尾礦酸解的中試工藝，具體步驟為：將磷尾礦加水在礦漿槽內配制成質量濃度為55%~65%的礦漿，濃硫酸在混酸器內加水配制成質量濃度為40%~50%的硫酸溶液，然后將礦漿與硫酸溶液分別加入反應槽中進行反應，反應時間4~6小時，反應溫度55~70℃，再采用過濾機進行過濾，濾液收集留存后續加工，濾渣洗滌后得到磷石膏；

通過上述步驟完成磷尾礦酸解操作。

其中礦漿與硫酸溶液混合時，控制液固質量比為6:1，能夠提高反應效率。

過濾機為翻盤式過濾機，過濾時依次經初濾、精濾、一次水洗、二次水洗、三次水洗、卸渣的操作，且整個操作過程中的水均進行回收再利用。

由于湖北宜昌地區磷尾礦中鎂元素含量較高，本發明針對這一特點設計出一套磷尾礦酸解的中試裝置，將磷尾礦酸解并過濾分離，使磷尾礦中的鎂元素由非水溶性的固體存在形式轉化為水溶液存在形式，為下游產品開發提供便利，同時提供磷尾礦消化處理的新方向，減輕環保壓力。