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专利号: 2015108755521
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,包括以下步骤:

1)配料:将经破碎研磨后的磷钾伴生矿、含氟化合物和盐酸进行混合,得混合料液;

2)酸浸:将所得混合料液在70-120℃下进行浸出反应,反应2-10h后进行固液分离,得二氧化硅滤渣和滤液I;

3)除钙:将步骤2)所得滤液I按n(Ca2+):n(SO42-)=1的比例添加硫酸溶液,在20-80℃和

200-1000转/分的搅拌条件下进行除钙反应,反应0.5-2h后进行固液分离,得硫酸钙滤渣和滤液II;

+ -

4)盐酸蒸馏:将步骤3)所得滤液II按n(H):n(Cl)=(0.1-1):1的比例添加浓硫酸进行蒸馏,蒸馏所得盐酸回收使用;

5)中和:向经步骤4)蒸馏所得溶液中添加氨水溶液,并在20-100℃和200-1000转/分的搅拌条件下进行中和反应,通过调节溶液的pH值分步沉淀出溶液中的铁、铝和镁元素,并依次进行固液分离,依次得沉铁滤渣、沉铝滤渣、沉镁滤渣和滤液III;

6)复合肥制备:向步骤5)所得滤液III中加入补磷剂进行补磷,然后在100-120℃下进行蒸发浓缩至滤液III中固含量大于500g/L,制备得低氯高浓度NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥;

步骤1)中所用盐酸浓度为10-37wt%;

所述步骤1)中磷钾伴生矿与盐酸的固液比为1:(2-6)g/mL;含氟化合物与磷钾伴生矿的质量比为(1-20):100。

2.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,所述氟化合物为氟化铵、氢氟酸、氟化钙、氟化镁、氟硅酸、氟硅酸盐中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,所述步骤3)中硫酸溶液的质量浓度为40-98%。

4.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,所述步骤4)中浓硫酸的质量浓度为85-98%。

5.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,步骤4)中所述蒸馏过程中的蒸馏量为60-90%(体积)。

6.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,步骤5)中通过添加氨水溶液调节溶液的pH值进行分步沉淀,具体包括以下步骤:a)缓慢调节pH至3.5,得白色沉淀,过滤分离,得沉铁滤渣和沉铁滤液;b)向沉铁滤液中继续加入氨水溶液调节溶液pH至6,产生白色沉淀,过滤分离,得沉铝滤渣和沉铝滤液;c)向沉铝滤液中继续加入氨水溶液调节pH至9.5,产生白色沉淀,过滤分离,得沉镁滤渣和滤液III。

7.根据权利要求1所述磷钾伴生矿的多元素综合利用工艺,其特征在于,所述补磷剂为磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或几种,其添加量按所得低氯高浓度NPK复合肥或无氯高浓度NPK复合肥中N+P2O5+K2O≥40%(质量)的比例控制。