磷渣酸高溫活化低品位磷礦制備聚合態磷肥*

李瑩瑩,孫玉翠,梅 毅,匡家靈,劉翠俠,馬 航,

(1.昆明理工大學 化學工程學院,云南 昆明 650500;2.云南省磷化工節能與新材料重點實驗室,云南 昆明 650500;3.云南云天化股份有限公司研發中心,云南 昆明 650228;4.云南云天化以化磷業研究技術有限公司,云南 昆明 650228)

0 引言

磷是植物生長必需的主要元素之一,但土壤中磷含量極少,很難滿足作物自身的生長需求[1]。磷礦是生產磷肥的原料,由于長期的開發利用,目前我國的磷礦大多為中低品位磷礦,雜質含量高、磷含量低,需要通過前處理才可利用[2],常用的前處理方法包括破碎、篩選和干燥,或其他物理分離過程,如擦洗脫泥、煅燒、浮選、磁選等[3]。

目前,我國對中低品位磷礦的利用方式大多是生產磷肥,如鈣鎂磷肥、過磷酸鈣、磷酸一銨等。陳義等[4]將貴州織金含稀土低品位磷礦(P2O5品位為13.10%～21.39%)與白云石、硅石破碎后放置于1 200～1 300 ℃的爐內進行高溫焙燒,最后經球磨可得到含稀土元素的一等品鈣鎂磷肥。董盼遠[5]采用濃硫酸活化低品位磷礦(P2O5品位為23.41%)制備過磷酸鈣,在硫酸用量為理論用量的115%、硫酸質量分數為98%、氨水用量為5%、氨水加入時間為40 min的條件下制備出了磷轉化率在95%以上的過磷酸鈣產品。宋萬元[6]等先將中低品位高鎂磷礦與低品位磷礦以質量比4∶1混合得到磷礦混合物(P2O5品位為25%～28%),再經過反浮選得到P2O5品位為32%的磷礦,然后與硫酸反應制得礦漿,礦漿經高溫真空過濾分離出磷酸,磷酸經沉淀、過濾后與氨反應制得磷酸一銨。

2021年,我國磷肥產量為1 684.4萬t,占世界總產量的35%,其中高濃度磷肥為1 630.6萬t[7]。……