[發(fā)明專利]干法處理低品位磷礦石制磷酸鐵的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810268428.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-03-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108383096B | 公開（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄧超群;張海濤 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 寧夏濱河新材料科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01B25/37 | 分類號(hào)： | C01B25/37 |
| 代理公司： | 寧夏合天律師事務(wù)所 64103 | 代理人： | 周曉梅;孫彥虎 |
| 地址： | 753400 寧夏回族自治區(qū)石嘴山*** | 國(guó)省代碼： | 寧夏;64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 處理 品位 磷礦石 磷酸 方法 | ||
一種干法處理低品位磷礦石制磷酸鐵的方法，包括如下步驟：將磷酸鐵生產(chǎn)中含有鹽酸的洗滌水送入電解槽，得到氯氣；將氯氣通入黃磷水中，被黃磷水吸收，得到磷酸和鹽酸的混合物；將磷酸和鹽酸的混合物與硫酸燒渣反應(yīng)，得到粗品磷酸鐵；本發(fā)明中，一次洗滌水中的鹽酸通過電解反應(yīng)后，氯離子生成氯氣，氯氣與黃磷水反應(yīng)生成磷酸和鹽酸的混合物，磷酸和鹽酸的混合物再與硫酸燒渣生成粗品磷酸鐵，從而將硫酸燒渣變廢為寶，且避免氯離子的排放污染環(huán)境，陽離子則與氫氧根結(jié)合形成沉淀排出，避免了陽離子濃度的不斷增加，使得經(jīng)過電解處理的一次洗滌水可以循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了洗滌水的零排放，同時(shí)將工藝過程中鹽酸循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了氯離子的零排放。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及磷酸鐵制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種干法處理低品位磷礦石制磷酸鐵的方法。
背景技術(shù)
磷酸鐵可用做制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的鐵源，但其成本較高，僅磷酸鐵就占到原料成本的近半，必須大幅度降低磷酸鐵的成本，以高性價(jià)比來滿足市場(chǎng)需求。硫酸燒渣為硫鐵礦焙燒提取硫后排出的殘?jiān)ｈF是燒渣中主要可利用成分。目前，硫酸燒渣的綜合利用并不理想，除了少部分用作煉鐵和建筑材料外，大部分采用堆填處理，造成了資源的浪費(fèi)、環(huán)境的污染。而將硫酸燒渣作為制備磷酸鐵的原料，未見有報(bào)道。磷酸鐵生產(chǎn)過程中需要對(duì)其進(jìn)行洗滌，洗滌水中含有低濃度的鹽酸和一些氯化鹽，如不處理，洗滌水不能循環(huán)使用，由于鹽酸、氯化鹽濃度低，難以采用常規(guī)的方法處理，如采用中和置換法，即采用大量石灰與廢鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)。采用該方法處理廢水中的鹽酸，處理成本高，而回收價(jià)值很低，還會(huì)產(chǎn)生大量廢水，污染環(huán)境，直接排放不僅造成資源浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，尤其是氯離子對(duì)環(huán)境的污染尤為突出，磷酸鐵含有一定量的游離水和結(jié)晶水，通常的處理方法為先采用閃蒸干燥，然后用電爐烘焙，這種方法生產(chǎn)速度慢，烘焙電耗大。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，針對(duì)上述不足，有必要提出一種能利用硫酸燒渣制備磷酸鐵，且能有效回收利用磷酸鐵洗滌水中的鹽酸及洗滌水，滿足污染物零排放，尤其是氯離子零排放，且磷酸鐵焙燒節(jié)能、快速的干法處理低品位磷礦石制磷酸鐵的方法。
一種干法處理低品位磷礦石制磷酸鐵的方法，包括如下步驟：
步驟一：將磷礦石粉碎至80～90目，得到磷礦粉，其中磷礦石的品位為10～28%；
步驟二：將磷礦粉與硫酸反應(yīng)，得到漿料磷酸和氟化氫，其中硫酸的質(zhì)量百分濃度為10～80%；
步驟三：將上述氟化氫與燒堿反應(yīng)，制得氟化鈉，將上述漿料磷酸煅燒，以得到氣態(tài)磷酸和硫酸鈣，以使得氣態(tài)磷酸和硫酸鈣分離；
步驟四：收集上述氣態(tài)磷酸得到第二磷酸；
步驟五：將硫酸燒渣與第二磷酸反應(yīng)，以得到粗品磷酸鐵，其中第二磷酸的質(zhì)量百分濃度為20～80%；
步驟六：將粗品磷酸鐵用第二鹽酸溶解，并過濾得到清液和濾渣，其中第二鹽酸的質(zhì)量百分濃度為20～30%；
步驟七：將所述清液蒸餾，以得到氣態(tài)氯化氫與磷酸鐵結(jié)晶產(chǎn)物；
步驟八：將氣態(tài)氯化氫冷凝，得到第四鹽酸，將第四鹽酸精餾得到第二鹽酸，將本步驟中得到的第二鹽酸返回至步驟六中，用以溶解粗品磷酸鐵，其中第四鹽酸的質(zhì)量百分濃度為小于5%；
步驟九：將磷酸鐵結(jié)晶產(chǎn)物用二次洗滌水水洗，得到精制磷酸鐵以及一次洗滌水，其中，所述一次洗滌水為含有質(zhì)量百分濃度為1～5%第一鹽酸的洗滌水，所述一次洗滌水內(nèi)還含有氯化鹽，該氯化鹽的陽離子對(duì)應(yīng)的氫氧化物不溶于水，二次洗滌水為去除氯化物的一次洗滌水；
步驟十：將一次洗滌水送入電解裝置電解，以得到氯氣、氫氣、氫氧根沉淀物、二次洗滌水，將氫氣從氫氣排放口排放，將氫氧根沉淀物從電解槽排出，將二次洗滌水返回至步驟九，用以洗滌磷酸鐵結(jié)晶產(chǎn)物，二次洗滌水再轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮蜗礈焖?/p>
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