一种浸取磷矿中镁离子的方法技术

本发明专利技术提供了一种浸取磷矿中镁离子的方法，所述方法包括将含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与铵离子溶液充分混合形成固液反应体系；控制固液反应体系中溶液的pH为6.0‑7.5进行镁离子浸取反应；根据镁离子浸取反应的浸取温度来确定浸取时间，以使得浸取时间为T分钟后，将固液反应体系进行固液分离，分别获得具有预设浸取率的含有可溶性镁离子的液体和浸镁后的固体磷精矿。本发明专利技术提供的方法能够对于具有不同的浸取温度的条件下，可实现浸取镁离子的浸取时间可控。

A method of extracting magnesium ion from phosphate rock

【技术实现步骤摘要】
一种浸取磷矿中镁离子的方法
本专利技术涉及肥料
，具体涉及一种浸取磷矿中镁离子的方法。
技术介绍
磷矿是一种不可再生的资源，我国磷矿资源虽然比较丰富，但磷矿的品位较低，大部分磷矿必须经过选矿富集后才能用于生产磷酸以及高浓度磷肥等，由于磷矿中的杂质较多，导致我国磷矿的实际被利用率较低，而且我国对磷的需求量特别大，经过多年的开采利用，我国的磷矿资源已日渐枯竭。尤其是磷矿中的镁可被用于镁肥，但目前浸取镁离子的方法中镁离子浸取率较低，且杂质较多，且浸取工艺不可控。CN201710818988.6公开了一种提高磷矿中镁浸取效率的方法及其应用，其中方法包括：向待浸取镁的磷料添加铵溶液，并调整和控制溶液的pH为6.5～7.2、铵根离子浓度为0.5～3mol/L进行浸取反应；其中，浸取反应的反应时间为0.5～5小时；分离获取浸取反应后的固相物。该方法仅仅公开了提高磷矿中镁浸取效率的条件，但是没有涉及浸取镁离子工艺各种条件的匹配以使该工艺能够自动化，尤其是当每次浸取镁离子时，其中一种因素改变时，无法得到其他因素的合适参数或者反应条件，操作人员需要反复去试验，非常耗时且不便利，使得浸取镁离子反应不智能化。CN201510226308.2公开了一种提高中低品位磷矿品质及回收钙镁的处理方法，首选通过煅烧消化处理，使钙镁碳酸盐充分分解、脱出，然后采取硝酸铵溶液与硝酸溶液的复合浸取方式，以及硫酸铵的进一步浸取处理，使得镁元素得到充分的浸取，在溶液中呈现出离子态进而被分离出来。该专利公开的方法中同样未涉及浸取镁离子工艺各种条件的匹配以使该工艺能够自动化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够根据浸取磷矿中镁离子反应中的反应条件来控制浸取时间的方法。具体技术方案如下所述。一种浸取磷矿中镁离子的方法，所述方法包括：将含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与铵离子溶液充分混合形成固液反应体系；控制固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5进行镁离子浸取反应；根据镁离子浸取反应的浸取温度来确定浸取时间，以使得浸取时间为T分钟后，将固液反应体系进行固液分离，分别获得具有预设浸取率的含有可溶性镁离子的液体和浸镁后的固体磷精矿。优选的，所述浸取时间T为25-40。优选的，当所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与所述铵离子水溶液的质量比为预设质量比，所述铵离子水溶液中的铵离子的质量浓度为预设浓度，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿的平均粒径为预设粒径时，所述浸取时间T满足如下关系式：T＝(0.8-1.2)*C-35；其中T为浸取时间，T的单位为分钟，C为浸取温度，C的单位为摄氏度，C的数值范围为70-90。优选的，所述浸取时间T满足如下关系式：T＝1*C-35。优选的，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与所述铵离子水溶液的质量比为1∶(0.5-2)，所述铵离子水溶液中的铵离子的质量浓度为30-35％，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿的平均粒径为0.2-1mm。优选的，所述固液反应体系中包括铵离子补给步骤，所述铵离子补给步骤中铵离子的摩尔量与所述固液反应体系进行镁离子浸取反应时从反应体系中挥发出的氨气的摩尔量的比值为(0.1-1.5)∶1。优选的，所述铵离子补给步骤中铵离子来源于所述固液反应体系进行镁离子浸取反应时从反应体系中挥发出的氨气。优选的，所述预设浸取率为大于90％。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的浸取磷矿中镁离子的方法能够根据浸取温度来确定浸取时间，能够对于具有不同的浸取温度的条件下，实现浸取镁离子的浸取时间可控。附图说明图1为本专利技术提供一种浸取磷矿中镁离子的方法流程图。图2为本专利技术提供一种浸钙反应的方法流程图。具体实施方式以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。请参阅图1，本专利技术提供一种浸取磷矿中镁离子的方法，所述方法包括步骤S100、步骤S200及步骤S300。具体如下所述。步骤S100，将含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与铵离子溶液充分混合形成固液反应体系。可以理解的是，所述铵离子溶液来源于硝酸铵。步骤S200，控制固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5进行镁离子浸取反应。镁离子浸取反应是指氢氧化镁和铵离子反应生成镁离子和氢氧化铵的反应，其中氢氧化铵会部分分解成水和氨气。步骤S300，根据镁离子浸取反应的浸取温度来确定浸取时间，以使得浸取时间为T分钟后，将固液反应体系进行固液分离，分别获得具有预设浸取率的含有可溶性镁离子的液体和浸镁后的固体磷精矿。可以理解的是，浸取温度是指在浸取时间内平均温度。优选的，在浸取时间内的最高浸取温度与最低浸取温度的差值小于5摄氏度。其中所述预设浸取率是指含有可溶性镁离子的液体中的镁离子与所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿中的镁离子的摩尔百分比。本专利技术提供的浸取磷矿中镁离子的方法可以通过控制浸取镁离子浸取反应的浸取温度来控制浸取时间，进而使得在磷矿中镁离子浸取工艺的浸取时间可控，使得磷矿浸取镁离子的反应更加自动化和智能化。可以理解的是，例如，当浸取时间需要控制在20分钟时，本专利技术方法在通过检测控制镁离子浸取反应的浸取温度以使镁离子的浸取时间可控。当磷精矿制备工艺中其他工序时间减慢时，可通过控制浸取温度来控制浸取时间，进而是镁离子浸取工艺能够匹配其他工序。可以理解的是，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿中五氧化二磷的质量含量为20-30％，氧化镁的质量含量为5-13％，氨氧化二铁的质量含量为0.2-0.9％，三氧化二铝的质量含量为0.4-0.8％。在进一步的实施例中，当所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与所述铵离子水溶液的质量比为预设质量比，所述铵离子水溶液中的铵离子的质量浓度为预设浓度，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿的平均粒径为预设粒径时，所述浸取时间T为25-40。可以理解的是，在浸取镁离子的反应中的浸取温度非常重要。优选的，本专利技术方法控制浸取时间T为25-40，以提高镁离子浸取工艺效率。所述浸镁后的固体磷精矿中的镁含量明显低于浸镁前的颗粒状固体磷矿中的镁含量，优选的，采用本方法浸取镁离子后，获得的可溶性镁离子的液体中的镁离子占浸取前的颗粒状固体磷矿中的镁离子的百分比大于90％，也就是说预设浸取率大于90％。更有选的，能够浸取95％(预设浸取率)以上的镁离子。本专利技术的镁离子浸取反应中是通过铵离子与氢氧化镁反应生成镁离子和氢氧化铵，该反应需要非常严格的控制反应体系的pH值，也就是采用本专利技术中的条件可使镁离子浸取效果更佳。可以理解的是，本专利技术提供的浸取磷矿中镁离子的方法还能控制镁离子的浸取率，在实现智能化的同时还能够保证镁离子浸取效率。可以理解的是，固体磷矿中包括镁离子、铁离子和铝离子以及其他成分。本专利技术是浸取获得纯度较高的镁离子溶液，如果磷矿中的镁离子与铁离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸取磷矿中镁离子的方法，其特征在于，所述方法包括：/n将含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与铵离子溶液充分混合形成固液反应体系；/n控制固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5进行镁离子浸取反应；/n根据镁离子浸取反应的浸取温度来确定浸取时间，以使得浸取时间为T分钟后，将固液反应体系进行固液分离，分别获得具有预设浸取率的含有可溶性镁离子的液体和浸镁后的固体磷精矿。/n

【技术特征摘要】
1.一种浸取磷矿中镁离子的方法，其特征在于，所述方法包括：
将含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与铵离子溶液充分混合形成固液反应体系；
控制固液反应体系中溶液的pH为6.0-7.5进行镁离子浸取反应；
根据镁离子浸取反应的浸取温度来确定浸取时间，以使得浸取时间为T分钟后，将固液反应体系进行固液分离，分别获得具有预设浸取率的含有可溶性镁离子的液体和浸镁后的固体磷精矿。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与所述铵离子水溶液的质量比为预设质量比，所述铵离子水溶液中的铵离子的质量浓度为预设浓度，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿的平均粒径为预设粒径时，所述浸取时间T为25-40。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿与所述铵离子水溶液的质量比为1∶(0.5-2)，所述铵离子水溶液中的铵离子的质量浓度为30-35％，所述含有氢氧化镁的颗粒状固体磷矿的平均粒径为0.2-1mm；
所述浸取时间T满足如下关系式：
T＝(0.8-1....

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，黄德明，华建青，刘法安，
申请(专利权)人：贵州芭田生态工程有限公司，深圳市芭田生态工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52