一种无需添加熔剂生产钙镁磷肥的方法与流程

1.本发明涉及一种生产钙镁磷肥的方法，特别涉及一种无需添加熔剂生产钙镁磷肥的方法，属于肥料生产领域。


背景技术：

2.随着国内外高浓磷复肥产业快速发展，造成可直接用于湿法磷酸加工的磷富矿贮量急剧下降，很多地区磷富矿资源已接近枯竭。为保证高浓磷复肥产业的可持续发展，许多国家都在以中低品位磷矿或高镁磷矿为原料浮选生产适于湿法磷酸加工采用的磷精矿。但是，出现的问题是磷矿浮选加工过程中会产生将近占总量25～35％的尾矿，并以尾矿浆的形式排放到尾矿坝，大量浮选磷尾矿的堆存，不仅要占用大量的土地资源，还带来对环境的严重污染，并存在巨大的安全隐患。浮选磷尾矿矿浆含水量大，对其进行有经济价值用途的资源化开发是世界性难题。
3.同时，不同的磷矿产区，还存在较大量的中低品位高硅含量的难选磷矿，不适合于通过选矿进行酸法磷肥的生产，使这些磷矿不能得到很好的利用。
4.现有技术，中国专利cn111574249a，表述了一种絮状钙镁磷肥及其制造方法和应用，其组分：磷矿石55～65％；白云石14～18％；硅石5～11％；焦炭14～17％。其制造方法是：
①
将原料按配比混合于已经点燃熔炉，鼓入空气或氧气，使焦炭完全燃烧，工作温度1350℃～1800℃，得到熔体，熔体通过熔炉出口引出；
②
熔体流到离心机上，通过离心成纤和空气冲击成纤原理，制成杂乱纤维，即絮状钙镁磷肥。该技术方案明显使用了大量的熔剂矿白云石。中国专利cn105036845a，表述一种钙镁硅磷多效肥及其制备方法，它是重量配比的原料，黄磷生产的炉渣及磷精矿洗选的尾矿40～60份、白云石45～58份、硅石2～8份、焦炭20～25份，经熔融而制成。该技术方案明显使用了大量的熔剂矿白云石。


技术实现要素：

5.本发明目的是解决现有技术中存在问题，提出了一种无需添加熔剂生产钙镁磷肥的方法，传统生产钙镁磷肥过程中需要加入含镁、硅的矿物作为熔剂，但是，本发明在生产钙镁磷肥过程中无需添加含镁、硅的矿物作为熔剂，就能在1200～1350℃熔点达到炉料熔融状态及合格的组分配比。本发明通过选择不同组分构成的选矿尾矿及中低品位磷矿来源的方法，充分利用磷矿之间组分的互配性，合理利用钙镁磷肥玻璃结构因子配料方法，优先确定磷矿尾矿和低品位的磷矿的养分含量与配料比例，达到钙镁磷肥生产中各组分及配料参数的要求，而不需添加任何熔剂即可生产出合格的钙镁磷肥。具备广阔的应用前景以及市场潜力。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种无需添加熔剂生产钙镁磷肥的方法，其特征在于包括以下步骤：
8.①
首先，将磷矿尾矿、低品位的磷矿、焦炭按照计算的质量比例放入高炉内，置于1300～1500℃煅烧30～60min，制得熔融熟料；
9.②
接着，将第
①
步制得熔融熟料，依次进行水淬、干燥、破碎、球磨制得钙镁磷肥；其中，磷矿尾矿、低品位的磷矿质量比为1：1.0～4.0；焦炭使用量占磷矿尾矿和低品位的磷矿总量15％～21％。
10.所述的磷矿尾矿养分含量要求：五氧化二磷含量(p2o5)≥5.9％、氧化钙(cao)≥29.5％，氧化镁(mgo)≥8.7％，二氧化硅(sio2)≥10.5％。
11.所述的低品位的磷矿养分含量要求：五氧化二磷含量(p2o5)≥14.5％，氧化钙(cao)≥30.5％，氧化镁(mgo)≥0.1％，二氧化硅(sio2)≥28.9％。
12.与现有技术相比，本发明的方法具备以下优点：
13.(1)本发明仅用不同磷矿合理组成特点，通过合理配比，不需任何熔剂即可生产钙镁磷肥。可以更合理的利用磷矿，减少生产过程中的原料采购问题，对磷矿而言，只需利用自有资源即可生产。
14.(2)本发明相比于传统生产钙镁磷肥过程中需要加入含镁、硅的矿物作为熔剂，本发明在生产钙镁磷肥过程中无需添加含镁、硅的矿物作为熔剂，就能达到1200～1350℃熔点及组分配比。本发明合理利用钙镁磷肥玻璃结构因子配料方法，优先确定磷矿尾矿和低品位的磷矿的养分含量与配料比例，达到钙镁磷肥生产中各组分及配料参数的要求，而不需添加任何熔剂即可生产出合格的钙镁磷肥。
具体实施方式
15.结合实施例对本发明作进一步描述，本发明实施例的原料直接购买得到。
16.实施例1
17.①
首先，将27.6份磷矿尾矿、72.4份低品位的磷矿、19份的焦炭放入高炉内，置于1450℃煅烧30min，制得熔融熟料；其中，所选磷矿尾矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)6.5％、氧化钙(cao)29.8％，氧化镁(mgo)10.1％，二氧化硅(sio2)21.5％。所选低品位的磷矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)15.5％，氧化钙(cao)33.5％，氧化镁(mgo)1.5％，二氧化硅(sio2)30.1％。
18.②
接着，将第
①
步制得熔融熟料，依次进行水淬、干燥、破碎、球磨，制得钙镁磷肥。
19.经检测分析：制得钙镁磷肥，五氧化二磷含量(p2o5)13.7％，氧化钙(cao)37.9％，氧化镁(mgo)5.6％，二氧化硅(sio2)31.8％。符合现行国家钙镁磷肥标准的要求。
20.实施例2
21.①
首先，将41份磷矿尾矿、59份低品位的磷矿、20份的焦炭放入高炉内，置于1300℃煅烧60min，制得熔融熟料；其中，所选磷矿尾矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)6.9％、氧化钙(cao)30.8％，氧化镁(mgo)12.1％，二氧化硅(sio2)20.5％。所选低品位的磷矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)16.5％，氧化钙(cao)31.2％，氧化镁(mgo)2.3％，二氧化硅(sio2)32.1％。
22.②
接着，将第
①
步制得熔融熟料，依次进行水淬、干燥、破碎、球磨，制得钙镁磷肥。
23.经检测分析：制得钙镁磷肥，五氧化二磷含量(p2o5)14.5％，氧化钙(cao)35.9％，氧化镁(mgo)8.5％，二氧化硅(sio2)29.7％。符合现行国家钙镁磷肥标准的要求。
24.实施例3
25.①
首先，将50份磷矿尾矿、50份低品位的磷矿、21份的焦炭放入高炉内，置于1450
℃煅烧30min，制得熔融熟料；其中，所选磷矿尾矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)6.8％、氧化钙(cao)33.8％，氧化镁(mgo)10.1％，二氧化硅(sio2)13.5％。所选低品位的磷矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)17.9％，氧化钙(cao)32.1％，氧化镁(mgo)3.4％，二氧化硅(sio2)30.5％。
26.②
接着，将第
①
步制得熔融熟料，依次进行水淬、干燥、破碎、球磨，制得钙镁磷肥。
27.经检测分析：制得钙镁磷肥，五氧化二磷含量(p2o5)14.6％，氧化钙(cao)38.8％，氧化镁(mgo)8.2％，二氧化硅(sio2)27.9％，符合现行国家钙镁磷肥标准的要求。
28.实施例4
29.①
首先，将20份磷矿尾矿、80份低品位的磷矿、15份的焦炭放入高炉内，置于1500℃煅烧30min，制得熔融熟料；其中，所选磷矿尾矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)8.9％、氧化钙(cao)32.5％，氧化镁(mgo)12.1％，二氧化硅(sio2)14.2％。所选低品位的磷矿原料组分含量，五氧化二磷含量(p2o5)13.5％，氧化钙(cao)30.1％，氧化镁(mgo)5.4％，二氧化硅(sio2)33.1％。
30.②
接着，将第
①
步制得熔融熟料，依次进行水淬、干燥、破碎、球磨，制得钙镁磷肥。
31.经检测分析：制得钙镁磷肥，五氧化二磷含量(p2o5)13.8％，氧化钙(cao)35.4％，氧化镁(mgo)8.3％，二氧化硅(sio2)33.7％。符合现行国家钙镁磷肥标准的要求。
32.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。