肖 勇,杨秀山,许德华,张志业,王辛龙
(四川大学 化学工程学院,教育部磷资源综合利用与清洁加工工程研究中心,四川 成都 610065)
磷矿是制取磷酸、磷肥等多种磷化工产品的重要矿物原料,也是精细磷化工的基础原料。自 1669 年发现磷元素以来,磷在航天航空、化肥化工、食品轻工等领域发挥了重要作用。随着磷产业的不断发展,可直接利用的优质磷矿资源濒临枯竭[1]。我国磷资源大多为难选的胶磷矿,含有大量镁杂质[2],如果磷矿中ω(MgO) 超过 1%,将会对湿法磷酸及后续磷产品的生产产生不利影响[3],主要表现为:降低反应过程 H+活性,减缓反应进程;增大反应体系黏度,增加固液分离难度;降低磷酸后续产品转化率;增加产品干燥保存难度;增大磷矿加工过程净化工艺负荷。因此,解决中低品位磷矿镁脱除问题,能够使我国大量中低品位磷矿得到有效利用,突破我国磷矿质量贫化导致的磷矿湿法加工瓶颈问题,对我国磷化工行业的发展至关重要。
目前,磷矿石的选别工艺主要有擦洗脱泥、重力选矿、磁选、浮选、光电选矿、选择性絮凝、化学法等[4]。在磷矿脱镁工艺中主要运用了浮选法和化学法。浮选法主要包括:直接浮选、反浮选、正反浮选、反正浮选和双反浮选。化学法主要包括:酸式浸提法,涉及的酸有硫酸、磷酸、盐酸、氟硅酸和硝酸等;酸性气体法,涉及的酸性气体有SO2、NOx、Cl2、HF等。
浮选法是迄今为止相对成熟、应用最多的一种磷矿选别方法,其原理为:在酸性介质中利用捕收剂将白云石浮起,分离出镁杂质;……