CN102020377B - 一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法。该方法是采用“双碱”法使废水中多种不利于选矿浮选工艺的离子生产相应的沉淀而除去，具体包括下述步骤：1)先向胶磷矿正反浮选选矿废水中加入精石灰进行反应，得到含沉淀的反应体系，记为反应体系1；2)向所述反应体系1中加入纯碱进行反应，得到含沉淀的反应体系2；3)将所述反应体系2沉淀，除去其中的沉淀物，得到处理后的胶磷矿正反浮选选矿废水。经该工艺处理后的废水完全满足选矿用水指标要求，水的回收率不低于99％。此工艺降低了选矿用水成本，同时也避免了废水直接排放对环境造成的危害。

Description

一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法

技术领域

本发明属于废水处理与利用领域，具体涉及一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法。

背景技术

胶磷矿正反浮选的生产过程中，会产生大量的高硬度废水，主要含有Ca²⁺、Mg²⁺、PO₄ ^3-、SO₄ ^2-、有机物离子等；其中PO₄ ^3-、SO₄ ^2-离子会对磷矿物有较强的抑制作用，导致正浮选尾矿上升，影响选矿的指标；Ca²⁺、Mg²⁺离子会消耗一定量的捕收剂和Na₂CO₃，使选矿药剂成本上升。若将这些高硬度废水全部排放，一方面造成水的利用率不高，增加了选矿的成本，另一方面水中的杂质离子对周边环境造成破坏。

为了提高水资源的利用率，充分再利用这些选矿废水，使用前，需要对其处理，除去对选矿浮选不利的离子。近年来，人们对废水处理工艺不断改进，例如中国专利申请号99102065.0“含有磷酸离子之废水的处理方法”、申请号01138004.7“高氟硅酸性废水处理方法”、申请号200510003102.x“一种综合利用磷肥及磷化工工业废水的方法”等。这些废水处理工艺，只考虑到了有害离子的除去，没有考虑工业化循环再利用；另外，对于胶磷矿正反浮选工艺产生的废水再利用，目前还没有见到相关的专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法。

本发明所提供的处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法，是采用“双碱”法，即采用精石灰(氢氧化钙)和纯碱(碳酸钠)先后与废水中不利于浮选工艺的离子形成沉淀，通过沉淀而除去；包括下述步骤：

1)先向胶磷矿正反浮选选矿废水中加入氢氧化钙进行反应，得到含沉淀的反应体系，记为反应体系1；

2)向所述反应体系1中加入碳酸钠进行反应，得到含沉淀的反应体系2；

3)将所述反应体系2进行沉淀，除去其中的沉淀物，得到处理后的胶磷矿正反浮选选矿用水。

其中，氢氧化钙以乳液的形式加入，纯碱以溶液的形式通过恒流泵加入。氢氧化钙的加入量与所述胶磷矿正反浮选选矿废水中Mg²⁺的摩尔比为(1.0-1.3)∶1。碳酸钠的加入量与所述反应体系1中Ca²⁺(包含精石灰带入的钙离子)的摩尔比为(1.1-1.5)∶1。

步骤1)所生成的沉淀主要包括氢氧化镁、磷酸钙、硫酸钙等。步骤2)所生成的沉淀主要是碳酸钙。

步骤1)中所述反应的反应时间为7min-20min。步骤2)中所述反应的反应时间为7min-20min。

本发明采用两级加碱处理后进行沉淀，工艺流程短；本发明所提供的处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法具体可在图1所示的反应装置中进行。将胶磷矿正反浮选工艺产生的废水置于高位水槽1中，通过转子流量计10控制一定量的水溢流至一级反应槽2，1#搅拌加药器8中的精石灰乳液通过恒流泵7加入到一级反应槽2，同时开启搅拌器，使药剂(精石灰)与水中的不利于浮选离子充分反应，反应一段时间后；沉淀物随水流溢流至二级反应槽3，2#加药器9中的纯碱溶液通过恒流泵7加入到二级反应槽3，同时开启搅拌器，使药剂(纯碱)与水中过剩的离子充分反应，反应一段时间后；沉淀随水流溢流至一级沉淀池4，沉淀一段时间后，溢流至二级沉淀池5，经充分沉淀最后溢流至储水槽6；储水槽6中的水可满足选矿工艺要求，作为选矿浮选用水使用；沉淀物从沉淀池底部放出。

胶磷矿正反浮选选矿废水中主要不利于选矿浮选离子是Ca²⁺、Mg²⁺，其中Ca²⁺的浓度超过80mg/L，Mg²⁺的浓度超过70mg/L。经过本发明方法处理后的胶磷矿正反浮选选矿废水，其Ca²⁺的浓度低于15mg/L，Mg²⁺的浓度低于1mg/L，满足选矿浮选工艺要求，可再用于选矿浮选。

使用本发明的方法不仅可以避免选矿废水中的杂质离子对周边环境造成的破坏，而且还可以循环再利用胶磷矿正反浮选工艺产生的废水，降低选矿用水的成本，为企业带来可观经济效益。与现有技术比较，生产用水费用按1.3元/吨，药剂和人工成本按1.1315元/m³，废水处理量按16000m³/天计，废水处理运行每年按300天计，可节约用水成本为81.6万元；选矿年处理原矿按70万吨计，一年药剂成本可节约468.65万元。

附图说明

图1为本发明所采用的工艺流程图，其中，1为高位水槽，2为一级反应槽，3为二级反应槽，4为一级沉淀池，5为二级沉淀池，6为储水槽，7为恒流泵，8为1#加药槽，9为2#加药槽，10为转子流量计。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

下述实施例中所用的精石灰(氢氧化钙)购自于湖北省荆门市五三五江消石灰有限公司，纯度≥97％细度≥400目。纯碱(碳酸钠)购自于湖北双环科技股份有限公司，工业级，纯度≥98％。

实施例1、处理胶磷矿正反浮选产生的高硬度废水

按照图1所示的工艺流程图对废水进行处理。

处理前胶磷矿正反浮选产生的高硬度废水的水质指标如下：Ca²⁺86.33mg/L，Mg²⁺78.24mg/L，PO₄ ^3-98.51mg/L，SO₄ ^2-826.7mg/L，pH值7.8，总硬度609.3mg/L。

(1)按照精石灰与废水中镁含量的摩尔比＝1.2∶1；纯碱与废水中钙含量(包含精石灰带入的钙离子，1.05倍的纯碱即可去除原水中的钙离子，再加0.2倍量的纯碱去除由精石灰带入的钙离子)的摩尔比＝1.25∶1的比例配制好一定浓度的精石灰乳液和纯碱溶液于1#和2#加药器中，1#乳液需搅拌；

(2)开启高位水槽阀门，废水溢流至一级反应槽，开启恒流泵向反应槽中加入精石灰乳液，使精石灰与废水充分反应，反应10min后，沉淀物随水流溢流至二级反应槽，开启恒流泵向反应槽中加入纯碱溶液，使纯碱与废水充分反应，反应10min后，沉淀物随水流溢流至一级沉淀池；

(3)依次在一级沉淀池和二级沉淀池经充分沉淀，溢流至储水槽，储水槽中的水即为处理后的可用于选矿浮选的水。

处理后的废水水质指标如下：Ca²⁺11.38mg/L，Mg²⁺0.26mg/L，PO₄ ^3-0.38mg/L，S0₄ ^2-228.38mg/L，pH值10.86，总硬度202.5mg/L，其中pH值正好符合浮选工艺的要求。

处理前后水质比较见表1。

表1

(4)每3个小时取高位水槽、一级反应槽出口、储水槽等三处的水样进行检测，测定pH值、水硬度等指标，根据指标调节恒流泵的流量(即药剂的加入量)。

(5)取储水槽的水进行选矿浮选试验，用清水做对照，比较二者的效果。处理后的废水与清水进行浮选，其结果见表2。

表2

试验结果说明：经过处理后的尾矿废水回用于选矿，最终精矿指标两个相当。

Claims (4)

1.一种处理胶磷矿正反浮选选矿废水的方法，包括下述步骤：

1)先向胶磷矿正反浮选选矿废水中加入氢氧化钙进行反应，得到含沉淀的反应体系，记为反应体系1；

2)向所述反应体系1中加入碳酸钠进行反应，得到含沉淀的反应体系2；

3)将所述反应体系2沉淀，除去其中的沉淀物，得到处理后的胶磷矿正反浮选选矿废水；

所述胶磷矿正反浮选选矿废水中Ca²⁺的浓度超过80mg/L，Mg²⁺的浓度超过70mg/L；

步骤1)中氢氧化钙的加入量与所述胶磷矿正反浮选选矿废水中镁离子的摩尔比为(1.0-1.3)∶1；

步骤2)中碳酸钠的加入量与所述反应体系1中钙离子的摩尔比为(1.1-1.5)∶1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述反应的反应时间为7min-20min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述反应的反应时间为7min-20min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中所述沉淀的时间大于等于1小时。

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