磷石膏库废水利用于磷矿反浮选的试验研究

研究磷石膏库废水用于磷矿反浮选的可行性,并探索对精矿品位、产率和回收率及药剂使用量的影响。研究表明：当磷石膏库废水添加比例2.0%,可代替磷酸作为抑制剂,达到精矿P₂O₅ 29.95%,MgO 1.18%,尾矿P₂O₅ 12.65%的指标,而磷石膏库废水按10%比例进行混配后可代替硫酸作为调整剂,达到精矿P₂O₅ 29.65%,MgO 1.32%,尾矿P₂O₅ 12.25%的指标。论证了磷石膏库废水可无害化、资源化用于磷矿反浮选的可行性。     

窑法磷酸中磷酸钙对P2O5反吸过程

窑法磷酸生产中,气体产物P₂O₅与磷矿发生副反应（俗称P₂O₅反吸）生成大量低熔点物料,导致窑内结圈堵料,造成生产装置不能稳定运行。以磷酸钙与P₂O₅的反应为研究对象,采用化学分析与SEM、XRD、IR、Raman、TG及DSC等表征手段对不同温度下该反应产物的P₂O₅含量、形貌、物相组成、结构及热稳定性能等进行研究,探讨磷矿对P₂O₅的反吸行为。研究表明,反吸过程与反应温度密切相关,磷酸钙与P₂O₅在500℃以上发生反应,在500～900℃时,磷酸钙与P₂O₅反应生成偏磷酸钙,900℃反吸产物几乎为纯偏磷酸钙;在1000～1300℃时,反吸产物偏磷酸钙分解为稳定的焦磷酸钙,同时释放出P₂O₅气体,1300℃时反吸产物几乎为纯焦磷酸钙。     

制备高品质磷石膏的湿法磷酸新工艺的开发

采用三级磷酸逆流萃取,然后加硫酸结晶的方法制备出高品质的磷酸和磷石膏。利用单因素实验法考察了温度、液固比、反应时间以及硫酸的用量对P₂O₅和各杂质萃取率的影响;通过实验确定最佳反应温度90℃,最佳反应时间2h,最佳液固比12:1,第三级硫酸的最佳用量为1.2%;萃取率达到98%以上;产品磷酸中的杂质CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO含量分别下降到0.29%、0.11%、0.24%、0.431%;制备出白色的磷石膏,所得石膏采用水热法制备出晶形好和长径比较大的晶须;此法能运用到其他低品位的矿,适应性强,能够实现经济附加值,有广阔的推广前景。     

硝磷酸氨法净化生产磷酸二氢铵工艺研究

针对硫酸法湿法磷酸生产磷酸二氢铵副产磷石膏的问题，基于硝酸法冷冻母液深度脱硝后的净化液，采用氨中和工艺生产工业级磷酸二氢铵，系统研究了反应温度、磷酸浓度、反应时间、搅拌速率、pH、杂质离子浓度等因素对于氨中和工艺的影响。结果表明，氨中和过程中杂质离子生成磷酸盐沉淀影响磷收率，且杂质离子之间主要以形成复盐沉淀互相影响。通过对比氨中和后滤液的成分可得出最佳工艺条件：P₂O₅质量分数为15%、反应温度为85℃、搅拌速率为250 r/min、反应时间为40 min、pH为4.3，最后以最佳工艺条件制备的磷酸二氢铵产品达到一级产品标准要求。     

生石灰对半水磷石膏充填胶凝材料性能影响

由于可溶性P₂O₅、F^–等杂质的影响,半水磷石膏(HPG)胶凝活性较差,凝结速率慢。与水泥熟料相比,生石灰改性后的HPG强度性能显著提高,可以作为半水磷石膏充填胶凝材料(HCM)应用于采空区充填。室内试验表明,随着生石灰添加量的增加,HCM凝结时间和泌水率呈先快速下降后缓慢上升规律,抗压强度变化则相反,同时浸出液中总磷和氟化物浓度逐渐降至Ⅰ类固体废弃物标准允许值以下。综合考虑充填性能和环保性,HCM最佳生石灰添加量为2.0%(质量分数)。生石灰使可溶性P₂O₅、F^–转化为Ca₃(PO₄)₂和Ca F₂等难溶性沉淀,加速HPG水化,增加二水石膏晶体接触点数目,提高HCM充填性能。HCM浸出液p H实验值均低于理论值,说明HPG水化过程中共晶P₂O₅会溶为可溶性P₂O₅,降低充填体碱度。     

磷精矿水力旋流器分级技术研究

对云南某地区胶磷矿进行矿物组成和粒度组成分析，发现磷矿倍半氧化物等杂质在较细粒级中富集，SiO₂在各粒级中分布较为平均。故采用磷精矿旋流器分级后沉砂产品进行反浮选脱硅工艺技术研究。结果表明：与单反浮选脱镁工艺相比，采用分级后沉砂产品反浮选脱硅工艺不仅能有效提高磷精矿品质，而且还在一定程度上降低浮选药剂用量，且P₂O₅回收率高。     

磷矿中磷灰石及脉石与盐酸反应活性的研究

选用主要组分为磷灰石、石英、白云石的中低品位磷矿与盐酸溶液进行反应,考察了反应后的残渣质量、残渣中P₂O₅的含量以及残渣的X射线衍射图谱等。结果表明：原料磷矿与5%(体积分数,下同)盐酸溶液反应30 min后,白云石相基本消失,残渣中P₂O₅的质量分数由27.81%升至29.40%;采用10%的盐酸溶液,磷灰石开始参与反应;采用25%的盐酸溶液反应30 min后,残渣中P₂O₅的质量分数降至0.13%,磷灰石相基本消失。通过控制盐酸溶液体积分数,可选择性地使原料磷矿中的组分与盐酸溶液反应,达到酸法选矿、避免产生磷尾矿的目的。     

钡盐沉淀法脱出湿法磷酸中硫的影响因素研究

本文以碳酸钡为脱硫沉淀剂,对湿法磷酸中三氧化硫的脱除效果进行实验研究。通过单因素实验和正交实验,研究了磷酸浓度、脱硫剂用量、反应温度、反应时间对湿法磷酸脱硫效果的影响。结果表明,随着磷酸浓度增大,脱硫效果越好。实验的最佳条件为：磷酸P₂O₅浓度为25%,脱硫剂使用量为120%,反应温度60℃,反应时间1h,此条件下磷酸中SO3的去除率为89.77%,P₂O₅/SO₃为78.13。     

云南东川某混合型磷矿浮选研究

为充分利用云南东川某混合型磷矿,先以碳酸盐型磷矿为研究对象,得到最佳浮选工艺路线,然后将混合型磷矿配入碳酸盐型磷矿中在最佳工艺路线下进行浮选,考察不同配比时的浮选效果。结果表明,按照碳酸盐型磷矿与混合型磷矿质量比0.43配矿后,通过反浮选一次粗选、一次扫选、扫选中矿返回粗选的闭路工艺流程,可以得到磷精矿w(P₂O₅) 28.76%、P₂O₅回收率92.03%的工艺指标。     

细粒磷矿硫酸酸解过程的磷石膏结晶研究

本文以浮选后的细颗粒(55~60μm)马边磷矿为代表性矿样,通过正交实验设计及极差分析方法探讨反应温度、停留时间、液相SO3质量浓度、料浆液固比等因素对细粒磷矿分解及磷石膏结晶的影响。结果表明:细粒磷矿分解的实验室较佳工艺条件为:反应温度85℃、液相SO3质量浓度0.040 g/mL、液固比3.0∶1、反应时间4.0 h。在此工艺条件下,磷酸的萃取率为93.43%,磷石膏的平均粒径为74.47μm。同时对实验数据进行回归分析,得到细粒磷矿磷酸萃取率和磷石膏平均粒径的数学模型,该模型能较好地预测和优化细粒磷矿分解和磷石膏结晶的过程。     

反应结晶过程中二水硫酸钙晶粒性能

设计了CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系结晶温度、液相SO₄^2-含量、液相P₂O₅含量、搅拌速率和结晶时间的五因素四水平正交实验,通过测量晶体平均粒径优化出平均粒径最大的工艺参数:结晶温度80℃、液相SO₄^2-含量50g·L^-1、液相P₂O₅含量260g·L^-1、搅拌速率50r·min^-1和结晶时间2h。在该工艺参数下进行结晶过程研究,通过分析液相SO₄^2-浓度和P₂O₅浓度,XRD、SEM、EDS和激光粒度分析仪表征晶体,研究发现:0~40min为反应阶段,平均粒径减小;40min之后结晶过程遵从Ostwald递变法则,从CaSO₄·0.5H₂O过渡到CaSO₄·2H₂O,平均粒径几乎不变。     

国外某低品位硅钙质风化磷矿选矿试验研究

针对国外某低品位硅钙质风化磷矿,采用本公司自主研发的浮选药剂进行了直接浮选、正反浮选、反正浮选等浮选工艺试验研究,结果表明：脱泥正反浮选工艺和脱泥反正浮选工艺均能获得合格磷精矿(P₂O₅品位大于30%、MgO质量分数小于1%),前者磷精矿P₂O₅品位为30.23%、MgO质量分数为0.25%,后者磷精矿P₂O₅品位为31.36%、MgO质量分数为0.21%,两者相比,反正浮选工艺指标稍优;脱泥和不脱泥开路试验指标均优于国外某工程公司实验室试验指标。     

湖北某低品位硅钙质胶磷矿同步反浮选工艺研究

针对湖北某低品位硅钙质胶磷矿进行了同步反浮选试验,结果表明,以TCM作为改性调整剂、XFP-01作为脱镁捕收剂、XFP-02作为脱倍半氧化物捕收剂,获得了P₂O₅品位为33.27%、MgO质量分数为0.57%、Al₂O₃质量分数为1.84%、P₂O₅回收率为82.45%的优异磷精矿指标。     

磷化工副产固体废弃物磷石膏利用路径浅析

磷石膏是二水湿法磷酸工艺的副产物,1 t磷酸(以P₂O₅计)可产生5 t左右的磷石膏。随着我国磷化工的快速发展,国内每年排放的磷石膏高达8000万t。磷石膏的堆存有较大的环境风险,近两年国内磷石膏的综合利用率仅有45%。磷石膏的大量堆存和难以大规模应用成为限制磷化工企业高质量发展的瓶颈。实现磷石膏综合利用是磷化工行业可持续发展的关键,对磷化工企业实现绿色循环发展有重大现实意义。本文浅析了磷石膏综合利用的路径,并就国内外磷石膏综合利用情况进行了分析。     

降低湿法净化磷酸半水石膏磷损失的工艺

湿法净化磷酸副产半水石膏，晶体细小，含磷高，过滤难度较大，不仅影响生产效率，而且磷损失大，生产成本高。基于二水石膏具有易过滤、含磷低、品质高等优点，通过控制反应温度约60℃、液相SO₃质量浓度约38 g/L、反应时间2 h等参数，将半水石膏转晶为二水石膏，所得石膏总磷、非水溶磷含量大幅度降低，湿法磷酸净化系统磷收率大幅度提升，可达95%左右。     

扩散渗析膜分离技术在湿法磷酸净化中的应用研究

扩散渗析膜分离技术因能耗和操作费用低且安全环保，已成功应用于冶金行业废酸如硫酸、盐酸和硝酸等的分离回收，磷酸的净化分离由于在传统离子交换膜上的渗透系数低导致P₂O₅回收率低而限制了该技术的应用。为了将该技术应用于湿法磷酸中的杂质脱除，采用福建某公司生产的聚烯烃类超薄(厚度小于50μm)阴离子交换膜进行湿法磷酸净化试验，得出适宜的操作参数为：浓磷酸进料温度35℃,膜处理通量0.7L/(m²·h),浓磷酸与水的体积流量比1.0∶1。在优化条件下进行湿法磷酸除杂试验，磷酸MER值从5.81%降至0.93%以下，P₂O₅回收率在53%以上。此外，浓磷酸经过脱硫预处理再进行膜分离时，磷酸MER值从6.21%降至1.17%以下，P₂O₅回收率在55%左右。     

低品位硅钙质胶磷矿正反浮选试验研究

为高效利用低品位硅钙质胶磷矿，对湖北荆门某磷矿进行了原矿工艺矿物学和浮选工艺参数优化研究。在磨矿细度≤0.074 mm粒级占99.3%,浮选温度35℃,正浮选粗选Na₂CO₃用量4.75 kg/t、水玻璃1.0 kg/t、TY 1.5 kg/t、MG-5为2.5 kg/t,反浮选粗选H₂SO₄用量35 kg/t、H₃PO₄用量3 kg/t的条件下，对原矿P₂O₅品位为17.1%的磷矿进行“正浮选一粗二精一扫反浮选一粗二扫”试验，获得了精矿P₂O₅品位为29.51%,回收率为77.12%的良好选矿指标。     

海口磷矿二水-半水法萃取磷酸试验

以海口磷矿为原料进行二水-半水法萃取磷酸试验研究,试验获得了二水-半水工艺制取磷酸的优惠工艺条件。该工艺条件下获得的磷收率较二水流程高2个百分点,获得的磷石膏质量达建材石膏要求。     

乳酸浸出中低品位磷块岩富集P2O5的新工艺研究

贵州织金中低品位含稀土型磷矿石中P₂O₅的质量分数为15.47%,其主要矿物成分为氟磷灰石、胶磷矿、白云石、石英等属难选磷矿石。采用传统的选矿方法不能对该类磷矿石中的有用矿物与脉石矿物进行有效分离,为解决这一难题,利用相对分子质量较低的乳酸作为浸出剂对矿石中的碳酸盐组分进行选择性溶解,其中有用组分磷灰石因不溶于乳酸而得以保留,过滤除去滤液后,达到富集P₂O₅的目的。系统考察了乳酸质量分数、反应时间、反应温度、液固质量比、矿石粒度等因素对P₂O₅富集效果的影响。结果表明,在乳酸质量分数为9%、反应温度为50℃、反应时间为3 h、液固比(体积质量比,m L/g)为30∶1、矿石粒度为0.075～<0.09 mm的条件下,获得的磷精矿中P₂O₅质量分数为33.99%,达到了市场要求的磷矿石品位。利用乳酸选择性浸出磷矿石中碳酸盐脉石组分从而富集P₂O₅的工艺,具有富集率高...     

碱法回收湿法磷酸萃余渣中五氧化二磷的研究

磷酸是一种重要的化工原料。目前,生产磷酸及磷酸盐的方法主要采用湿法,但湿法磷酸中含有大量的杂质,在利用溶剂萃取法净化湿法磷酸的过程中,大量金属离子杂质以不溶性磷酸盐的形式沉淀出来,其中不溶性五氧化二磷的回收利用问题受到广泛关注。采用碱解工艺设计单因素实验,考察了液固比、n（Na₂O）/n（P₂O₅）、反应温度、反应时间对氢氧化钠分解湿法磷酸萃余渣（难溶性金属磷酸盐）效果的影响,并选出适宜的反应条件范围,在此基础上通过二次回归正交实验得到最佳的反应条件。结果表明,最佳反应条件为：液固比为30 mL/g、n（Na₂O）/n（P₂O₅）为3.31、反应温度为82 ℃、反应时间为4.05 h。在最佳的工艺条件下,五氧化二磷的回收率可达到92.48%,反应碱液可进一步作为生产磷酸三钠的原料而加以利用。该研究得到了一种利用湿法磷酸萃余渣的合理方案,并给出了相关参数,为该方案的实际应用提供指导,对萃余渣的利用和环境保护具有重要意义。