[發(fā)明專利]一種利用中低品位磷礦粉制備黃磷生產(chǎn)用磷礦球團的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010165512.9 | 申請日： | 2020-03-11 |
| 公開（公告）號： | CN111302318B | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王鑫;何東升;解維閔;吳玉元;梁歡;李智力;秦芳 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢工程大學(xué) |
| 主分類號： | C01B25/027 | 分類號： | C01B25/027 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 崔友明;李欣榮 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 品位 磷礦粉 制備 黃磷 生產(chǎn) 磷礦 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種利用中低品位磷礦粉制備黃磷生產(chǎn)用磷礦球團的方法，它以改性工業(yè)紙漿廢液、改性黃磷渣、粉質(zhì)碳素原料、磷礦粉原料和泥磷渣為主要原料，經(jīng)混料、壓球而成。該方法可有效實現(xiàn)中低品位磷礦、黃磷渣和泥磷渣等固體廢棄物的資源化利用，所得黃磷球團具有品位提高較大、抗壓強度高等優(yōu)點，可為中低品位磷礦粉等資源化利用提供一條有效途徑；且涉及的制備方法簡單，能耗較低，具有重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于磷化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用中低品位磷礦粉制備黃磷生產(chǎn)用磷礦球團的方法。
背景技術(shù)
我國磷礦資源儲量豐富，但富礦(P2O5品位大于30％)只占7％，中低品位磷礦(P2O5品位為20-26％)約占我國磷礦總儲量的90％，且目前工業(yè)上對中低品位磷礦的利用較少。磷礦的主要用途之一是制備磷酸，黃磷是制備磷酸的重要原料。根據(jù)我國磷礦的特點，能夠作為生產(chǎn)黃磷的塊礦僅占磷礦總量的2％。一方面黃磷生產(chǎn)用礦越來越少，另一方面，塊礦破碎加工的工程中，產(chǎn)生大量的粉礦無法再利用，進一步造成資源浪費。此外，黃磷生產(chǎn)過程中，還會產(chǎn)生黃磷渣和泥磷渣兩大固體廢棄物，也浪費了部分有用的磷礦資源。
泥磷渣是黃磷生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)品之一，粒度細，成分復(fù)雜，是危險的固體廢棄物，但是其磷含量達10-20％，目前采用的主要處理泥磷的方法為回收元素磷和制備磷化合物，但是該法無法處理貧化泥磷并且處理成本高，處理過程中煙氣和粉塵污染高，若能將這部分磷在黃磷生產(chǎn)過程中加以利用，不僅具有高經(jīng)濟效益，還可緩解泥磷渣對環(huán)境的污染。黃磷渣是黃磷生產(chǎn)過程中的另一副產(chǎn)品，目前主要是將其利用在建筑材料方面，但是經(jīng)濟效益低，因此同樣存在著利用率低，存儲量大等問題，每年都會花大量的財力和精力處理黃磷渣帶來的污染。
磷礦球團是黃磷生產(chǎn)的原料之一，現(xiàn)階段球團制備工藝采用的必要原料之一為粘結(jié)劑，而目前應(yīng)用較廣泛的是無機粘結(jié)劑，包括水玻璃、消石灰、膨潤土等，但均存在一定的問題：如水玻璃的模數(shù)不同，球團產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度也不同，且大部分不滿足生產(chǎn)要求，滿足生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水玻璃的制備工藝復(fù)雜，價格高昂；消石灰的主要成分是氫氧化鈣(強堿性)，使用消石灰時會引入鈣離子，不僅會對原礦磷含量產(chǎn)生影響，而且會導(dǎo)致助熔劑使用量增加；應(yīng)用最廣的膨潤土雖然價格便宜，但是用量較大，且部分膨潤土?xí)搅自兀苽涞那驁F在制黃磷是會使磷流失進入渣中，造成一定程度的浪費。黃磷生產(chǎn)過程還需要另一種主要原料碳素，工業(yè)上一般都以塊狀白煤丁、焦丁等為主，但是成本相對較高。此外，在電爐生產(chǎn)黃磷過程中，所需溫度大約為1300～1500℃，是電爐黃磷能量消耗占比最大的地方，因此進一步探索低成本、低能耗且環(huán)境友好的黃磷生產(chǎn)用磷礦球團及其生產(chǎn)工藝具有重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種利用中低品位磷礦粉制備黃磷生產(chǎn)用磷礦球團的方法，該方法可有效實現(xiàn)中低品位磷礦、黃磷渣和泥磷渣等固體廢棄物的資源化利用，且涉及的制備方法簡單，能耗較低，具有重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種利用中低品位磷礦粉制備黃磷生產(chǎn)用磷礦球團的方法，包括如下步驟：
1)將中低品位磷礦進行破碎，收集-1mm的篩下物料作為磷礦粉原料；
2)將黃磷渣進行酸洗處理，得改性黃磷渣；
3)將改性工業(yè)紙漿廢液、改性黃磷渣、粉質(zhì)碳素原料、磷礦粉原料和泥磷渣混合均勻，制得混合料；
4)所得混合料經(jīng)對輥壓球機壓球，所得生球經(jīng)熱風(fēng)烘干，即得黃磷用生球。
上述方案中，所述中低品位磷礦的品位為20-26％。
上述方案中，所述黃磷渣中SiO2和CaO總含量為80wt％以上，P2O5的含量小于3wt％，粒度為1mm以下。
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