本發(fā)明涉及一種利用中低品位磷礦生產(chǎn)磷酸一銨和/或磷酸二銨的配礦方法，屬于中低品位磷礦的資源利用相關(guān)的化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)磷化工行業(yè)的快速發(fā)展，高品位磷礦供不應(yīng)求，目前利用中、高品位磷礦生產(chǎn)磷銨產(chǎn)能過剩，成本居高不下，企業(yè)利潤空間越來越小，迫切需要開發(fā)利用價格低廉儲量豐富的中低品位磷礦生產(chǎn)磷銨化工產(chǎn)品的新技術(shù)，消耗磷銨市場的過剩產(chǎn)能，帶動磷銨化工市場走出低谷，促進(jìn)磷銨化工行業(yè)提檔升級，走資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展道路。
目前只有少數(shù)幾家企業(yè)，如甕福（集團(tuán)）等公司，利用中低品位磷礦粉來生產(chǎn)磷酸一銨，但其產(chǎn)品養(yǎng)分不超過60%，主要有55%、58%、60%等規(guī)格，無法滿足市場要求。
國內(nèi)外公司在利用中低品位磷資源時傳統(tǒng)的方法是經(jīng)過破碎、浮選等工藝，然后用于濕法制酸，經(jīng)過濃縮、氨化、造粒等過程，生產(chǎn)磷銨，生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用中低品位磷礦生產(chǎn)磷酸一銨和/或磷酸二銨的配礦方法，以達(dá)到提高原礦利用量，減少浮選精礦的使用量，提高中低品位磷礦的利用率，降低磷酸一銨和磷酸二銨生產(chǎn)成本。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種利用中低品位磷礦生產(chǎn)磷酸一銨和/或磷酸二銨的配礦方法，其特征在于：對原礦和精礦進(jìn)行配礦，得到的復(fù)配礦中雜質(zhì)含量依次滿足鈉鉀含量、鎂磷之和含量、鎂含量的要求，最后滿足鋁含量要求。
配礦后的鈉鉀總含量小于1wt%；鎂含量和磷含量之和大于30.5wt%，其中鎂含量在2.5-4wt%之間，鋁含量小于1.9wt%。
所述的精礦中，磷含量大于31.5wt%，鎂含量小于1.2wt%，鈉鉀含量小于1wt%。所述的精礦通過浮選來達(dá)到要求。
上述的所述鋁含量優(yōu)選在1.2-1.9wt%。當(dāng)鋁含量小于1.2 wt%時，通過加高嶺土進(jìn)行調(diào)配，使其符合要求。
通過對原礦雜質(zhì)中的鈉鉀含量、鎂含量、鋁含量進(jìn)行分析，選取1-3種原礦與精礦進(jìn)行配礦，確定配礦比例，得到符合要求的復(fù)配礦。
本發(fā)明考察鈉鉀雜質(zhì)含量對磷酸一銨和磷酸二銨成品養(yǎng)分和氮含量的影響，選用不同鈉鉀雜質(zhì)含量（0.5-2%）原礦進(jìn)行浮選和成品生產(chǎn)，大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，如果原礦中鈉鉀含量高于1%，很難在選礦和生產(chǎn)中去除掉，此雜質(zhì)在生產(chǎn)過程中幾乎無法剔除，會影響產(chǎn)品質(zhì)量，需要在合理配礦中優(yōu)先考慮。如果在原礦中鈉鉀含量之和低于1%，最終在成品磷酸中約在1.5%左右，可以滿足磷酸一銨和磷酸二銨成品養(yǎng)分和氮含量的要求。
考察氧化鎂對磷酸一銨和磷酸二銨成品的養(yǎng)分及氮含量影響，選用鈉鉀含量的原礦和精礦復(fù)配的磷礦，氧化鎂含量在3-4%左右，先進(jìn)行浮選，可以有效去除氧化鎂。實驗發(fā)現(xiàn)，氧化鎂可以在成品磷酸中的含量控制在1.2-1.5%，對氧化鎂含量高低除了對產(chǎn)品養(yǎng)分會產(chǎn)生較大影響外，還對產(chǎn)品的結(jié)晶外觀產(chǎn)生極大影響，對磷酸的生產(chǎn)也會產(chǎn)生極為不利的影響，會提高濃縮過程的難度，使得負(fù)荷降低，產(chǎn)能下降。因此，鎂含量指標(biāo)越低越好。但綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，過低處理成本會大幅上升。
考察硅含量對磷酸一銨和磷酸二銨成品的養(yǎng)分及氮含量的影響，選用鈉鉀含量、氧化鎂含量合格的原礦和精礦復(fù)配的磷礦，考察不同硅含量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，此部分的含量具有極強(qiáng)的地域性，目前全國磷礦除云南礦區(qū)的部分礦種，含量在12%以上，其他地區(qū)均在7-12%，相對較為穩(wěn)定，在配礦過程中不予考慮。對成品影響不大。
考察鋁含量對磷酸一銨和磷酸二銨成品的養(yǎng)分及氮含量的影響，選用鈉鉀含量、氧化鎂含量合格的原礦和精礦復(fù)配的磷礦，考察不同鋁含量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，氧化鋁主要影響成品的養(yǎng)分及水分，控制在一定范圍內(nèi)以后對成品粒子的結(jié)晶外形會有很好的促進(jìn)作用。鋁含量過高，目前沒有選礦技術(shù)可以進(jìn)行去除。鋁含量過低，會影響結(jié)晶外觀，因此此指標(biāo)在磷礦中一般控制在1.0-1.9%，成品磷酸中一般控制在1.4-1.6%。
考察氧化鐵對含量對磷酸一銨和磷酸二銨成品的養(yǎng)分及氮含量的影響，一般原礦中氧化鐵含量相對比較穩(wěn)定，且無法在浮選過程中進(jìn)行處理。研究發(fā)現(xiàn)其含量對產(chǎn)品的結(jié)晶外形和成品顏色有一定的影響。一般在磷礦中在0.4-0.8%左右。此指標(biāo)在現(xiàn)有礦系中故配礦過程不考慮此指標(biāo)。
本發(fā)明需要在對原礦鈉鉀、鎂、鋁等主要雜質(zhì)的含量進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，通過首先滿足鈉鉀含量，其次應(yīng)滿足鎂磷之和，再次滿足鎂含量，最后滿足鋁含量的優(yōu)選順序，依次選2-4種原礦和精礦復(fù)配，逐一選取配礦比例，獲得復(fù)配礦以滿足成品生產(chǎn)需要。
理論公式如下：
Σn*Kn<1%
Σn*(Mgn+Pn)>30.5%
Σn*Mgn=2.5~4%
Σn*Aln<1.9%
其中，n代表不同礦種的配比量，Mgn代表對應(yīng)礦種的鎂含量，Aln代表對應(yīng)礦種的鋁含量，Kn代表對應(yīng)礦種的鈉鉀含量，Pn代表對應(yīng)礦種的磷含量。
本發(fā)明通過研究中低品位磷礦資源中鎂、鋁、鈉鉀及硅等雜質(zhì)含量對磷酸一銨和磷酸二銨產(chǎn)品質(zhì)量的影響，經(jīng)過反復(fù)實踐，發(fā)明了一種配礦優(yōu)選方法，確定了配礦優(yōu)選順序和指標(biāo)要求，還可以利用編程軟件進(jìn)行控制，實現(xiàn)自動配礦，極大提高配礦的效率。本發(fā)明可以將粗礦即原礦和精礦巧妙復(fù)配，減少浮選精礦的使用量，降低選礦成本，以及磷酸一銨和磷酸二銨產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時保證兩種產(chǎn)品的質(zhì)量滿足市場需求，實現(xiàn)中低品位磷資源得到高效利用，使企業(yè)具有行業(yè)競爭力。
本發(fā)明提供的方法簡單，易操作，適用于中低品位磷礦生產(chǎn)磷酸一銨和磷酸二銨的選礦和工藝調(diào)控，對于中低品位磷礦的資源化利用，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實施例表述的范圍。實施例只是用來闡明本發(fā)明的實際應(yīng)用過程，幫助更深入的理解本發(fā)明。
實施例1：兩種礦的混配及成品磷酸一銨和磷酸二銨生產(chǎn)
以原礦（P2O5% 27.7，Na%0.41 ，K% 0.41，MgO% 3.65，SiO2% 8.37，Al2O3% 0.008）和精礦 （P2O5% 32.7，Na% 0.49 ，K% 0.5，MgO% 0.98，SiO2% 0.36，Al2O3% 0.36）按照首先滿足鈉鉀含量，其次應(yīng)滿足鎂磷之和，再次滿足鎂含量，最后滿足鋁含量的優(yōu)選順序，鈉鉀含量無論兩種礦的比例多大，均會小于1%,滿足鈉鉀含量的首選要求，兩種礦的Mgn+Pn 也是大于30.5%的，MgO 含量介于0.98和3.65之間，因此MgO%要作為重要控制參數(shù)，控制在2.5%左右，而鋁含量偏低，可以選用高嶺土進(jìn)行調(diào)配。因此經(jīng)過程序計算可以采用原礦1.2噸，精礦0.8噸（60%： 40%），獲得 P2O5% 29.7，Na%0.44 ，K% 0.44，SiO2% 6.4，MgO% 2.5, Al2O3% 0.16混配礦2噸，通過酸解、濃縮獲得1.3噸磷酸，在成品磷酸中含鈉鉀1.48%、氧化鎂1.3%、鋁含量0.84%, 再經(jīng)過氨化、造粒等過程，可得到1.5噸63.5%的磷酸一銨產(chǎn)品；或控制氨化程度，可以得到1.8噸63.5%的磷酸二銨。各項指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2：三種礦的混配及成品磷酸一銨和磷酸二銨生產(chǎn)
以原礦1 （P2O5% 28.7，Na%0.42 ，K% 0.43，MgO% 4.65，SiO2% 9.37，Al2O3% 0.18）、原礦2（P2O5% 27.7，Na%0.51 ，K% 0.61，MgO% 3.65，SiO2% 8.37，Al2O3% 0.28） 和精礦 （P2O5% 32.7，Na% 0.53 ，K% 0.51，MgO% 0.98，SiO2% 0.36，Al2O3% 1.96）三種礦為原料進(jìn)行復(fù)配，按照我們的方法，第一原則是鈉鉀要控制在百分之一下，因此全部用精礦和原礦2均不能符合要求，應(yīng)該以第一種原礦為主，同時由于MgO%超標(biāo)，所以可以適當(dāng)增加原礦2或精礦的比例，降低MgO%；然后利用第三原則，控制鋁含量。經(jīng)過軟件計算控制，原礦1，原礦2和精礦粉分別為40：30：30的混配比例，可以獲得10噸的混合礦，其含量分別為P2O5%30，Na% 0.48，K% 0.508( 總鈉鉀為0.988%)，MgO% 3.25，SiO2% 6.34%，Al2O3 % 0.738，均滿足要求。通過酸解、濃縮獲得7噸磷酸，在成品磷酸中含鈉鉀1.5%、氧化鎂1.5%、鋁含量1.04%,再經(jīng)過氨化、造粒等過程，可得到8.4噸63.5%的磷酸一銨產(chǎn)品；或控制氨化程度，可以得到8.8噸63.5%的磷酸二銨。各項指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
以上的含量均為重量百分含量。