CN102728479A - 一种铝土矿正浮选水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝土矿正浮选水处理方法，可有效解决铝土矿选矿回水处理不彻底，成本高，处理过程复杂，造成二次污染的问题，采用主干水系统、第一水处理通道和第二水处理通道组成的水处理系统，首先经主干水系统生产出尾矿浆和精矿浆；然后采用双通道pH值平衡净化法分别对尾矿浆和精矿浆进行水处理，保持循环水池内水的pH值平衡，本发明是由主干水系统、第一水处理通和第二水处理通道共三组水系统组成，有效解决了铝土矿选矿回水处理不彻底，成本高，处理过程复杂，造成二次污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝土矿正浮选水处理方法。
背景技术
我国铝土矿选矿技术始于上世纪70年代，首个铝土矿浮选工业试验于2000年在中国长城铝业公司小关铝矿进行，首条工业生产线于2002年在中铝中州分公司嫁接氧化铝生产流程投入运营。目前铝土矿选矿生产都是以嫁接氧化铝生产流程为基础，使用铝土矿正浮选方法，使用铝土矿正浮选脱硅的主要特点为：
1、脂肪酸盐类为捕收剂，用纯碱、六偏磷酸钠为调整剂；
2、磨矿产品粒度分布两极分化，过粉碎和泥化较严重。
现在运行的铝土矿选矿都是以嫁接氧化铝生产流程为基础，一个最重要的因素，就是所使用的铝土矿选矿技术中，要不断补充新水来清洁流程，回水无法独立消化，造成回水胀肚子。铝土矿选矿回水的成分十分复杂，含有大量的尾矿浮游物、精矿浮游物、捕收剂、碳酸钠、六偏磷酸钠、絮凝剂、起泡剂，还含有一定量的其它添加剂、无机盐等。一般情况下，处理1吨原矿，大致需要外排1.5吨水，年产20万吨浮选精矿，日需处理1000吨原矿，日大致需要外排1500吨水，这么大量的外排水，就是嫁接在氧化铝生产流程，也是很难消化的事，因此，独立于氧化铝生产流程，完全回收利用铝土矿选矿整体系统的回水，是亟需解决的问题，这影响到公司的安全与环保，更关系到企业的持续发展。目前，研究及实际应用的铝土矿选矿回水的综合利用方法是，加絮凝剂沉降分离，上层清液水回到系统流程。但这种办法处理非常不彻底，只能部分回收利用铝土矿选矿回水。
由上述可知，铝土矿选矿水系统存在的问题为：
1、必须嫁接在氧化铝生产流程，含有大量的尾矿、精矿、捕收剂、碳酸钠、六偏磷酸钠、絮凝剂，还含有一定量的其它添加剂的大量的回水返氧化铝生产流程，给氧化铝生产流程增加不确定因素；
2、铝土矿选矿生产系统不稳定，回水中含有大量的捕收剂、絮凝剂，这些物质都是有机物，并且易在回水中富积，并且含量变化较大，增加了铝土矿选矿生产系统的不确定因素。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种铝土矿正浮选水处理方法，可有效解决铝土矿选矿回水处理不彻底，成本高，处理过程复杂，造成二次污染的问题。
本发明解决的技术方案是，采用主干水系统、第一水处理通道和第二水处理通道组成的水处理系统，第一水处理通和第二水处理通道是两组半闭路循环水处理系统嫁接在主干水系统组成了大的闭路水循环处理系统，实现了系统水100%循环使用，无外排水，首先经主干水系统生产出尾矿浆和精矿浆；然后采用双通道pH值平衡净化法分别对尾矿浆和精矿浆进行水处理；所述的双通道pH值平衡净化法是采用第一水处理通道聚合硫酸铁铝硅法和第二水处理通道石灰乳法相结合，通过第一水处理通道聚合硫酸铁铝硅法和第二水处理通道石灰乳法，保持循环水池内水的pH值平衡，即精矿滤液混合液的pH值及尾矿滤液混合液的pH值升降，是以9为中心，即以pH值为9作基数，上、下浮动如8、8.5、9、9.5、10，精矿滤液混合液的pH值及尾矿滤液混合液的pH值上升或者下降幅度相同，这样就可以保持循环水池中的pH值稳定。
本发明是由主干水系统、第一水处理通和第二水处理通道共三组水系统组成，有效解决了铝土矿选矿回水处理不彻底，成本高，处理过程复杂，造成二次污染的问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1给出，本发明铝土矿正浮选水处理方法是：
1）、主干水系统，破碎均化的铝土矿通过磨上仓进入到高压辊磨机，辊磨后的矿粉过振动筛，其中，不能通过6目筛的矿粉重新经高压辊磨机辊磨，能通过6目筛的矿粉进入到球磨机，并加入循环水池的循环水和碳酸钠溶液，循环水的加入量为矿粉重量的1-1.5倍，由球磨机排出得混合物，混合物经旋流器的上料泵进入到旋流器内，分级后得底流和溢流，底流重返球磨机，溢流进入原矿浆槽得原矿浆；原矿浆、捕收剂、碳酸钠溶液和六偏磷酸钠溶液分别打入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中，经过充气搅拌，达到固-液-气三相平衡，得粗选溢流和粗选尾流；粗选溢流进入三阶梯微泡自循环浮选机的精选槽继续浮选，得精选溢流和精选尾流，精选溢流为精矿浆，精选尾流经精选尾流的上料泵重新进入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中浮选；粗选尾流经粗选尾流的泵进入三阶梯微泡自循环浮选机的扫选槽继续浮选，得扫选溢流和扫选尾流，扫选溢流重新进入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中浮选，扫选尾流为尾矿浆；所述的三阶梯微泡自循环浮选机为郑州广益达资源新技术有限公司生产的市售产品；
所述的碳酸钠溶液是由碳酸钠加循环水混合在一起得质量浓度为10%的溶液，每吨矿粉或原矿浆中加入碳酸钠的量为1300g~1800g；
所述的捕收剂为油酸钠、油酸钾、烷基醇混合在一起组成，其质量百分比为：10－80%：10－60%：10－50%，每吨原矿浆中加入捕收剂的量为700~900g；
所述的油酸钾（又称橡油酸钠，是现有技术，如申请号为87105202的申请名称为浮选萤石的方法的文件中的橡油酸钠）为质量含量为90-99%的油酸钾，油酸钾是一种乳化剂，也是一种泡沫剂易溶于水，水溶液呈碱性、结构与油酸钠类似，油酸钾在体系中有助于化学稳定性、机械稳定性和热敏性；
所述的烷基醇为高级烷基C16-18-醇；
所述的六偏磷酸钠溶液是由六偏磷酸钠加循环水制得的质量浓度为1%的溶液，每吨原矿浆中加入六偏磷酸钠的量为50~70g；所述的球磨机为湿式球磨机；
2）、水处理第一通道：采用聚合硫酸铁铝硅法，具体步骤如下：尾矿浆进入尾矿槽，经第一上料泵打入第一沉降槽，循环水经第一循环水泵打入第一沉降槽，稀释加速尾矿沉降，尾矿底流的体积浓度达到50%-60%，再经第一压滤机上料泵打入第一压滤机压榨吹风成型，得尾矿滤饼和尾矿滤液，尾矿滤饼的含水率控制在重量的15－18%，用于造砖和销售，尾矿滤液、阴离子型聚丙烯酰胺溶液和聚合硫酸铁铝硅溶液同时打入第一反应沉降槽，混合在一起成尾矿滤液混合液，阴离子型聚丙烯酰胺溶液的加入量为尾矿滤液混合液总体积的10%，聚合硫酸铁铝硅溶液的加入量以尾矿滤液混合液的pH值到8.0－8.5为止；第一反应沉降槽的溢流进入循环水池，进行生产循环使用，第一反应沉降槽的底流经第一压滤机上料泵打入第一压滤机进行压榨，形成一个半闭路循环；所述的阴离子型聚丙烯酰胺溶液是将1kg阴离子型聚丙烯酰胺加入到999kg的水中，搅拌溶解，成重量浓度为万分之十的阴离子型聚丙烯酰胺溶液；所述的聚合硫酸铁铝硅溶液是取900kg水，加100kg聚合硫酸铁铝硅（现有技术，如在中国知网机构数字图书馆的网站上的期刊全文库中的《化工环保》2008年02期，由蓝伟、邱慧琴、高鹏发表的，名称为聚合硫酸铁铝硅的制备及混凝性能的文章中的记载），搅拌均匀，成重量浓度为10%的聚合硫酸铁铝硅溶液；
3）、水处理第二通道：采用石灰乳法，具体步骤是，精矿浆进入精矿槽，经第二上料泵打入第二沉降槽，循环水经第二循环水泵打入第二沉降槽，稀释加速精矿沉降，精矿底流体积浓度达到55－65%，再经第二压滤机上料泵打入第二压滤机压榨成型，得精矿滤饼和精矿滤液，精矿滤饼成型良好，含水率控制在重量的10－14%，待销售，精矿滤液与重量浓度10%的石灰乳液同时打入第二反应沉降槽混合在一起得精矿滤液混合液，重量浓度10%的石灰乳液的加入量以调整精矿滤液混合液的pH值为9.5－10.0，第二反应沉降槽的溢流进入循环水池，第二反应沉降槽的底流经第二压滤机上料泵打入第二压滤机进行压榨，形成一个半闭路循环；所述的重量浓度10%的石灰乳液是石灰和水制成。
本发明铝土矿正浮选水处理办法，采取的是双通道pH值平衡净化法。第一通道：聚合硫酸铁铝硅法，就是将尾矿滤液、浓度万分之十的阴离子型聚丙烯酰胺溶液、浓度10%的聚合硫酸铁铝硅溶液混合在一起，聚合硫酸铁铝硅溶液的加入量以混合液的pH值为8.0－8.5为宜，其目的主要是将尾矿滤液中的大部分尾矿滤液中的浮游物，部分捕收剂、六偏磷酸钠、絮凝剂等一同沉淀分离，使溶液粘度变小；第二通道：石灰乳法，就是将精矿滤液、浓度10%的石灰乳液混合在一起，石灰乳液的加入量以混合液的pH值为9.5－10.0为宜，其目的主要是将精矿滤液中的部分有机物，部分精矿滤液中的浮游物，部分六偏磷酸钠等一同沉淀分离，使溶液粘度变小；然后将两通道的分离液混合，保持系统循环水池中的pH值稳定，从而维护好铝土矿正浮选脱硅效果，保持循环水池pH值平衡，精矿滤液混合液的pH值及尾矿滤液混合液的pH值升降，是以9为轴心，上升或者下降幅度相同，这样就可以保持循环水池中的pH值稳定，pH上升或者下降幅度的大小，以循环水池中尾矿浮游物、精矿浮游物、捕收剂、六偏磷酸钠、絮凝剂量影响浮选的程度而定，影响浮选的程度以循环水池中的水做浮选试验，试验结果中尾矿的铝硅比（A/S）≤1.35。
综上所述，本发明的优点是：
1、水系统自成体系，pH值平衡，使用方便，分布合理；
2、本水体系确保了浮选过程，精、尾矿脱水效果等系统运行平稳、结果优良；
3、实现了系统水100%循环使用，无外排水；
4、处理水的原料聚合硫酸铁铝硅、石灰皆为无机物、易购、成本低，不会环境造成二次染污。
Claims (1)
1.一种铝土矿正浮选水处理方法，其特征在于，采用主干水系统、第一水处理通道和第二水处理通道组成的水处理系统，第一水处理通和第二水处理通道是两组半闭路循环水处理系统嫁接在主干水系统组成了大的闭路水循环处理系统，实现了系统水100%循环使用，无外排水，具体步骤如下：
1）、主干水系统，破碎均化的铝土矿通过磨上仓进入到高压辊磨机，辊磨后的矿粉过振动筛，其中，不能通过6目筛的矿粉重新经高压辊磨机辊磨，能通过6目筛的矿粉进入到球磨机，并加入循环水池的循环水和碳酸钠溶液，循环水的加入量为矿粉重量的1-1.5倍，由球磨机排出得混合物，混合物经旋流器的上料泵进入到旋流器内，分级后得底流和溢流，底流重返球磨机，溢流进入原矿浆槽得原矿浆；原矿浆、捕收剂、碳酸钠溶液和六偏磷酸钠溶液分别打入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中，经过充气搅拌，达到固-液-气三相平衡，得粗选溢流和粗选尾流；粗选溢流进入三阶梯微泡自循环浮选机的精选槽继续浮选，得精选溢流和精选尾流，精选溢流为精矿浆，精选尾流经精选尾流的上料泵重新进入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中浮选；粗选尾流经粗选尾流的泵进入三阶梯微泡自循环浮选机的扫选槽继续浮选，得扫选溢流和扫选尾流，扫选溢流重新进入三阶梯微泡自循环浮选机的粗选槽中浮选，扫选尾流为尾矿浆；
所述的碳酸钠溶液是由碳酸钠加循环水混合在一起得质量浓度为10%的溶液，每吨矿粉或原矿浆中加入碳酸钠的量为1300g~1800g；
所述的捕收剂为油酸钠、油酸钾、烷基醇混合在一起组成，其质量百分比为：10－80%：10－60%：10－50%，每吨原矿浆中加入捕收剂的量为700~900g；
所述的油酸钾为质量含量为90-99%的油酸钾；
所述的烷基醇为高级烷基C16-18-醇；
所述的六偏磷酸钠溶液是由六偏磷酸钠加循环水制得的质量浓度为1%的溶液，每吨原矿浆中加入六偏磷酸钠的量为50~70g；
2）、水处理第一通道：采用聚合硫酸铁铝硅法，具体步骤如下：尾矿浆进入尾矿槽，经第一上料泵打入第一沉降槽，循环水经第一循环水泵打入第一沉降槽，稀释加速尾矿沉降，尾矿底流的体积浓度达到50%-60%，再经第一压滤机上料泵打入第一压滤机压榨吹风成型，得尾矿滤饼和尾矿滤液，尾矿滤饼的含水率控制在重量的15－18%，用于造砖和销售，尾矿滤液、阴离子型聚丙烯酰胺溶液和聚合硫酸铁铝硅溶液同时打入第一反应沉降槽，混合在一起成尾矿滤液混合液，阴离子型聚丙烯酰胺溶液的加入量为尾矿滤液混合液总体积的10%，聚合硫酸铁铝硅溶液的加入量以尾矿滤液混合液的pH值到8.0－8.5为止；第一反应沉降槽的溢流进入循环水池，进行生产循环使用，第一反应沉降槽的底流经第一压滤机上料泵打入第一压滤机进行压榨，形成一个半闭路循环；所述的阴离子型聚丙烯酰胺溶液是将1kg阴离子型聚丙烯酰胺加入到999kg的水中，搅拌溶解，成重量浓度为万分之十的阴离子型聚丙烯酰胺溶液；所述的聚合硫酸铁铝硅溶液是取900kg水，加100kg聚合硫酸铁铝硅，搅拌均匀，成重量浓度为10%的聚合硫酸铁铝硅溶液；
3）、水处理第二通道：采用石灰乳法，具体步骤是，精矿浆进入精矿槽，经第二上料泵打入第二沉降槽，循环水经第二循环水泵打入第二沉降槽，稀释加速精矿沉降，精矿底流体积浓度达到55－65%，再经第二压滤机上料泵打入第二压滤机压榨成型，得精矿滤饼和精矿滤液，精矿滤饼成型良好，含水率控制在重量的10－14%，待销售，精矿滤液与重量浓度10%的石灰乳液同时打入第二反应沉降槽混合在一起得精矿滤液混合液，重量浓度10%的石灰乳液的加入量以调整精矿滤液混合液的pH值为9.5－10.0，第二反应沉降槽的溢流进入循环水池，第二反应沉降槽的底流经第二压滤机上料泵打入第二压滤机进行压榨，形成一个半闭路循环。
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