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1、(10)申请公布号 CN 102923739 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102923739 A *CN102923739A* (21)申请号 201210446165.2 (22)申请日 2012.11.09 C01F 5/28(2006.01) C01F 11/18(2006.01) (71)申请人 瓮福 （集团） 有限责任公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区市南路 57 号瓮福国际大厦 23 楼 (72)发明人 胡厚美 刘旭 (74)专利代理机构 贵阳中工知识产权代理事务 所 52106 代理人 王蕊 (54) 发明名称 一种利用高镁磷尾矿生产氟化镁并副产。
2、碳酸 钙的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种利用高镁磷尾矿生产氟化 镁并副产碳酸钙的方法， 包括以下步骤 ： 将高镁 磷尾矿在高温下煅烧成煅白， 煅白加水消化得到 消化液， 在消化液中补充水后通入二氧化碳进行 碳化反应得到碳化液， 反应停止后将碳化液分离 底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干 燥即得碳酸钙产品 ； 在得到的重镁水中加入氢氟 酸， 反应后过滤， 洗涤， 滤饼经干燥即得氟化镁产 品。 本发明以工业废弃物高镁磷尾矿为原料， 变废 为宝， 充分利用高镁磷尾矿中丰富的镁钙资源来 生产氟化镁并副产碳酸钙， 具有工艺简单、 生产成 本低、 基本无三废产生的特点。 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种利用高镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙的方法， 其特征在于它由以下步骤 组成 ： （1） 将高镁磷尾矿在 850 1180下煅烧， 烧成煅白 ； （2） 将所述煅白与水按质量比 1 ： 4 40 混合， 在温度 20 90下搅拌消化 10 100 分钟， 得到消化液 ； （3） 在所述消化液中补充水使消化液含固量为质量分数 2% 15%， 再向消化液中通 入含有二氧化碳的气体在 10 35下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 。
4、pH 值降至 6.6 8.0 时停止反应， 将碳化液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥 即得碳酸钙产品 ； （4） 在得到的重镁水中加入氢氟酸， 在温度 10 90下混合搅拌反应， 反应时间不少 于 30 分钟， 混合后的反应液中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 1.8 2.2， 反应后 过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得氟化镁产品。 2. 根据权利要求 1 所述利用高镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙的方法， 其特征在于 所述的高镁磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化二磷的磷精矿后排放的含低品 位五氧化二磷的矿物， 含有 P2O5。
5、为 2% 10%， MgO 为 15% 21%， CaO 为 28% 42%。 3. 根据权利要求 1 所述利用高镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙的方法， 其特征在于 所述含有二氧化碳的气体为 20% 100% 二氧化碳体积分数的气体。 权 利 要 求 书 CN 102923739 A 2 1/4 页 3 一种利用高镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙的方法 技术领域 0001 本发明涉及氟化物， 具体是一种利用废弃物高镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙 的方法。 背景技术 0002 氟化镁为无色结晶或白色粉末， 是一种重要的无机化工原料， 用途广泛， 可作为制 造陶瓷、 玻璃、 热压晶体的原料， 作为冶。
6、炼金属铝和镁的助熔剂， 焊接中作为焊接剂， 作为颜 料的涂着剂， 还可用于制备光学仪器中的各种镜片及滤光涂层、 阴极射线屏中的荧光材料 等精密部件等。 0003 氟化镁的传统生产方法是采用不同的镁盐与氢氟酸反应， 主要有碳酸镁法、 氧化 镁法和硫酸镁法等。 由于镁盐纯度直接影响氟化镁品质， 从而影响氟化镁的使用范围， 而高 纯度的镁盐会直接推高氟化镁的价格， 所以寻找一种新的纯度高、 成本低的镁盐就显得十 分有必要， 具有重要的现实意义。 0004 高镁磷尾矿是磷矿石通过选矿工艺富集得到磷精矿后的副产品， 其 P2O5含量为 2% 8.5%， MgO 含量为 15% 21%， CaO 含量为 。
7、28% 38%， 属于高镁低品位磷矿， 镁资源丰 富。 对于年产300万吨磷精矿的选矿厂来说， 每年产生约100万吨的高镁磷尾矿， 含有约18 万吨的MgO。 长期以来， 因为该尾矿含磷较低， 利用途径少， 通常被企业当作废弃物采用堆存 方式进行处理， 不仅使该尾矿中的镁资源被白白浪费， 还占用土地、 污染周边环境。 经检索， 迄今为止尚无利用高镁磷尾矿中镁资源生产氟化镁并副产碳酸钙的专利申请， 也没有相关 的报道。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种利用废弃物高镁磷尾矿生产氟化镁 并副产碳酸钙的方法， 该方法能有效回收利用高镁磷尾矿中的镁钙资源， 具有工艺简单、 生 。
8、产成本低、 基本无三废产生的特点。 0006 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案为 ： 一种利用高镁磷尾矿生产氟化镁并 副产碳酸钙的方法， 包括以下步骤 ： （1） 将高镁磷尾矿在 850 1180下煅烧， 烧成煅白 ； （2） 将所述煅白与水按质量比 1 ： 4 40 混合， 在温度 20 90下搅拌消化 10 100 分钟， 得到消化液 ； （3） 在所述消化液中补充水使消化液含固量为质量分数 2% 15%， 再向消化液中通 入含有二氧化碳的气体在 10 35下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至 6.6 8.0 时停止反应， 将碳化液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重。
9、镁水， 滤饼经干燥 即得碳酸钙产品 ； （4） 在得到的重镁水中加入氢氟酸， 在温度 10 90下混合搅拌反应， 反应时间不少 于 30 分钟， 混合后的反应液中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 1.8 2.2， 反应后 说 明 书 CN 102923739 A 3 2/4 页 4 过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得氟化镁产品。 0007 上述的高镁磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化二磷的磷精矿后排放 的含低品位五氧化二磷的矿物， 含有 P2O5为 2% 10%， MgO 为 15% 21%， CaO 为 28% 42%。 0008 上述含有二氧。
10、化碳的气体为 20% 100% 二氧化碳体积分数的气体。 0009 本发明的原理 ： 高镁磷尾矿主要是由白云石 （CaMg(CO3)2） 和少量氟磷灰石组成， 经高温煅烧后的煅白的主要成分是 CaO、 MgO 和氟磷灰石， 加水消化， 氟磷灰石不反应， CaO、 MgO 主要生成氢氧化钙和氢氧化镁， 通入 CO2气体进行碳化， 氢氧化钙生成轻质碳酸钙悬 浮物， 氢氧化镁则生成碳酸氢镁进入液相， 碳化结束后， 将碳化液分离底部磷矿石沉淀后过 滤， 滤液为重镁水 （即碳酸氢镁溶液） ， 滤饼为碳酸钙。在滤液重镁水中加入氢氟酸即反应生 成氟化镁， 其反应式如下 ： Mg(HCO3)2 + 2HF =。
11、 MgF2 + 2CO2 + 2H2O 由于重镁水为杂质含量较少的碳酸氢镁溶液， 所以制得的氟化镁的纯度较高， 品质较 好。 0010 本发明以工业废弃物高镁磷尾矿为原料， 废物利用， 充分利用高镁磷尾矿中丰富 的镁钙资源来生产氟化镁并副产碳酸钙， 工艺简单， 生产成本低。本发明基本无三废产生， 符合清洁化生产工艺要求， 解决了原料高镁磷尾矿占用土地资源、 污染环境的问题， 变废为 宝， 具有良好的经济效益和重要的的环保意义。本发明技术可推广应用于高镁磷尾矿的大 量处理， 为磷矿石开采与选矿企业处理高镁磷尾矿提供了一种有效方法。 具体实施方式 0011 本发明的具体实施过程如下 ： 一种利用高。
12、镁磷尾矿生产氟化镁并副产碳酸钙的方法， 它包括以下步骤 ： 1） 将化学成分为 P2O52% 10%、 MgO15% 21%、 CaO28% 42% 的高镁磷尾矿在 850 1180下煅烧成煅白 ； 2） 将所述煅白与水按质量比 1 ： 4 40 混合， 在温度 20 90下搅拌消化 10 100 分钟， 得到消化液 ； 3） 在所述消化液中补充水使消化液含固量为质量分数 2% 15%， 再向消化液中通入含 有二氧化碳的气体在 10 35下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至 6.6 8.0 时停止反应， 将碳化液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳 酸钙。
13、产品 ； 4） 在得到的重镁水中加入氢氟酸， 在温度 10 90下混合搅拌反应， 反应时间不少于 30 分钟， 混合后的反应液中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 1.8 2.2， 反应后过 滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得氟化镁产品。 0012 为了便于理解本发明， 下面实施例子阐述本发明内容， 本发明的内容不仅仅限于 下面的实施例。 0013 实施例 1 高镁磷尾矿化学成分 ： P2O57.04%、 MgO16.86%、 CaO37.48% 称取尾镁磷尾矿 100g 在 980下煅烧， 得到煅白 61.4g。煅白与 700g 水在 80下搅拌 40 。
14、分钟， 得到消化液。向消化液中补充 800g 水， 再向消化液中通入 35% 二氧化碳体积分数 说 明 书 CN 102923739 A 4 3/4 页 5 的气体在 20下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至 6.7 时停止反应， 将碳化 液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳酸钙产品 ； 在得到的重镁 水中加入氢氟酸， 在温度 50下混合搅拌反应， 反应时间 50 分钟， 混合后的反应液中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 2， 反应后过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得氟 化镁产品。 0014 实施例 2 高镁磷。
15、尾矿化学成分 ： P2O56.00%、 MgO18.25%、 CaO36.82% 称取尾镁磷尾矿 100g 在 950下煅烧， 得到煅白 59.8g， 煅白与 500g 水在 80下搅拌 30 分钟， 得到消化液。向消化液中补充 600g 水， 再向消化液中通入 30% 二氧化碳体积分数 的气体在 25下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至 6.9 时停止反应， 将碳化 液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳酸钙产品 ； 在得到的重镁 水中加入氢氟酸， 在温度10下混合搅拌反应， 反应时间120分钟， 混合后的反应液中Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 M。
16、g2+： F-=1 ： 1.8， 反应后过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得 氟化镁产品。 0015 实施例 3 高镁磷尾矿化学成分 ： P2O56.35%、 MgO18.59%、 CaO37.01% 称取尾镁磷尾矿 100g 在 960下煅烧， 得到煅白 60.5g， 煅白与 430g 水在 85下搅拌 30 分钟， 得到消化液。向消化液中补充 900g 水， 再向消化液中通入 27% 二氧化碳体积分数 的气体在 30下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至 6.8 时停止反应， 将碳化 液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳酸钙产品 ； 在得到。
17、的重镁 水中加入氢氟酸， 在温度 90下混合搅拌反应， 反应时间 30 分钟， 混合后的反应液中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 2.2， 反应后过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥即得 氟化镁产品。 0016 实施例 4 高镁磷尾矿化学成分 ： P2O59.84%、 MgO15.03%、 CaO41.79% 称取尾镁磷尾矿 100g 在 1180下煅烧， 得到煅白 65.3g， 煅白与 262g 水在 90下搅 拌 100 分钟， 得到消化液。向消化液中补充 110g 水， 再向消化液中通入 20% 二氧化碳体积 分数的气体在 10下进行碳化反应得到碳化液。
18、， 在碳化液的 pH 值降至约 8.0 时停止反应， 将碳化液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳酸钙产品 ； 在得到 的重镁水中加入氢氟酸， 在温度 30下混合搅拌反应， 反应时间 70 分钟， 混合后的反应液 中 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 1.9， 反应后过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干 燥即得氟化镁产品。 0017 实施例 5 高镁磷尾矿化学成分 ： P2O52.15%、 MgO20.93%、 CaO28.15% 称取尾镁磷尾矿 100g 在 850下煅烧， 得到煅白 56.4g， 煅白与 2256g 水在 20下搅 拌。
19、 10 分钟， 得到消化液。向消化液中补充 508g 水， 再向消化液中通入 99% 二氧化碳体积分 数的气体在 22下进行碳化反应得到碳化液， 在碳化液的 pH 值降至约 6.6 时停止反应， 将 碳化液分离底部磷矿石沉淀后过滤， 滤液为重镁水， 滤饼经干燥即得碳酸钙产品 ； 在得到的 重镁水中加入氢氟酸， 在温度 40下混合搅拌反应， 反应时间 60 分钟， 混合后的反应液中 说 明 书 CN 102923739 A 5 4/4 页 6 Mg2+、 F-的化学计量摩尔比为 Mg2+： F-=1 ： 2.1， 反应后过滤， 洗涤， 滤液回收利用， 滤饼经干燥 即得氟化镁产品。 说 明 书 CN 102923739 A 6 。