一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法

2023-12-05 08:22:01 1

一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法
【專利摘要】本發明公開了一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法，這是一種「礦石浮選-反滲透-化學沉澱-膜蒸餾」組合工藝，從磷礦石中分離回收氯離子的方法，具體過程：將天然含有鈣、氯元素以及磷酸根基團的磷礦石，經選礦水浮選後進入到水中，將浮選後的含氯水溶液用一定條件的反滲透技術濃縮，反滲透滲透液為去離子水，在濃縮液中只需加入適量的磷酸並進行膜蒸餾，膜蒸汽滲透側經冷凝得到超純水，膜原料液側得到含有氯磷酸鈣的結晶，結晶後分離出的母液返回與選礦水混合再進行沉澱處理，由於水偏酸性，也可參與選礦;該方法具有工藝簡單、成本較低、而且可有效去除礦石中的氯離子，同時得到氯磷酸鈣產品以及高純水，無廢渣排放。
【專利說明】一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法
[0001]

【技術領域】
[0002] 本發明屬於磷化工綜合利用的的工藝【技術領域】，具體涉及一種從含氯磷礦石中分 離回收氯離子的方法。

【背景技術】
[0003] 磷酸是重要的無機酸，主要用於製備磷肥和磷酸鹽。溼法工藝是目前世界磷礦企 業製備磷酸的主要方法。該工藝是首先將含磷礦石磨碎浮選，然而，某些區域由於特殊的地 質條件，礦石中氯含量高(最高可達l〇〇〇mg/L，平均值在400-800mg/L之間波動，比產品要 求精礦中氯含量不高於l〇〇mg/L高很多)，如果不經過處理，氯離子會隨著選礦水進入最終 的精礦中，高濃度的氯含量不僅影響精礦的品位，而且嚴重腐蝕設備。由於礦石中絕大多數 氯化物是水溶性的，而選礦步驟必不可少，因此去除礦石中氯離子就變成選礦水中去除氯 離子。
[0004] 去除氯離子的方法有沉澱法、離子交換法、反滲透法、吸附法、萃取法、電化學法。 電化學法等。由於工業水處理量大，因此離子交換法、吸附法、萃取法、電化學法等技術不使 用。反滲透技術只能濃縮氯離子濃度，不能將氯離子從水中分離出去。目前工業上比較可 行的去除氯離子技術是"過量石灰-鋁鹽"沉澱技術(樊響，超高石灰鋁法去除循環冷卻水 中氯離子的試驗研究，冶金設備，2010特刊（1 ):36-38)，該方法基於過量石灰和鋁鹽在水體 係為弱鹼的條件下與氯離子生成氯鋁酸鈣沉澱而將氯離子從水中去除。氯鋁酸鈣目前用途 不大，這勢必導致去除氯離子的同時產生大量廢渣，另外，石灰的加入使體系呈強鹼性，而 選礦水為酸性。由於氯是重要的工業原料，如果以沉澱的方法得到物質可作為工業原料，則 分離氯離子的同時又得到了有用的產品。
[0005] 氯磷酸鈣，又名氯化磷酸二氫鈣，氯化磷酸一鈣（分子式：CaClH2P0 4H20)，它 是一種新型複合肥料，並可作為動物飼料，工業上具有較好的應用前景。工業上製備氯 磷酸鈣的方法是鹽酸中的氫、氯、磷礦石中的磷酸根以及鈣離子(礦石中的鈣離子含量高於 氯離子）發生反應、然後蒸發濃縮製得(姚鼎文，王昌惠，鹽酸法生產飼料新工藝研究，無機 鹽工業，1988,1 :6?8)。楊立新分別將氯化鈣與濃磷酸反應、磷酸一氫鈣與濃鹽酸反應， 然後蒸發濃縮的方法得到氯磷酸鈣(楊立新，周禮，張友明，氯磷酸鈣的製備條件和性質表 徵，湘潭大學自然科學學報，2011，12 (4) :62-67)，具體反應方程式如下：

【權利要求】
1. 一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法，其特徵是開發出一種"礦石浮選-反 滲透-化學沉澱-膜蒸餾"組合工藝，從磷礦石中分離回收氯離子的方法，具體過程如下： 將天然含有鈣、氯元素以及磷酸根基團的磷礦石，經選礦水浮選後進入到水中，將浮選 後的含氯水溶液用一定條件的反滲透技術濃縮，反滲透滲透液為去離子水，在濃縮液中只 需加入適量的磷酸並進行膜蒸餾，膜蒸汽滲透側經冷凝得到超純水，膜原料液側得到含有 氯磷酸鈣的結晶，結晶後分離出的母液返回與選礦水混合再進行沉澱處理，由於水偏酸性， 也可參與選礦。
2. 根據要求1所述的一種從含氯磷礦石中分離回收氯離子的方法，其特徵是採用一 定條件的反滲透技術，其中工藝條件是採用是卷式芳香聚醯胺反滲透膜，操作壓力為2 MPa -3MPa，濃淡比為1/3 ;加入的磷酸為質量百分數為60%工業磷酸，磷酸的添加量根據礦石中 氯離子含量而定，磷酸與氯離子質量比=2 :1…3 :1 ;所述的疏水膜為聚丙烯中空纖維膜或 聚四氟乙烯平板膜，外皮層孔徑為0. 2微米-0. 5微米，操作真空度0. 08 MPa。
【文檔編號】C01B25/455GK104150458SQ201410365059
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】黃進, 崔振宇, 解田, 李建新, 楊麗萍, 史連軍, 隋巖峰, 楊尚松 申請人:甕福（集團）有限責任公司