CN114380375B - 一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：在聚合硫酸铁溶液中加入焦磷酸钾和三聚磷酸钠，搅拌温度60‑70℃，搅拌时间20‑30min，制得聚合磷硫酸铁；取普鲁兰多糖，以硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8‑10％的普鲁兰多糖溶液；将聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：23‑28混合均匀，通氮气，保持20‑30℃陈化8‑12h，得到复合絮凝剂。采用本发明复合絮凝剂处理后的尾矿浆液，粘度得到明显下降，有效改善其流变性，利于提高对尾矿处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及尾矿处理领域，特别涉及一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法。
背景技术
尾矿，选矿厂将矿石磨细、选取”有用组分”后所排放的废弃物，也就是矿石精选出精矿后剩余的固体废料。一般是由选矿厂排放的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体矿业废料，是固体工业废料的主要组成部分，其中含有一定数量的有用金属和矿物，可视为一种“复合”的硅酸盐、碳酸盐等矿物材料，并具有粒度细、数量大、成本低、可利用性大的特点。通常尾矿作为固体废料排入河沟或抛置于矿山附近筑有堤坝的尾矿库中，因此，尾矿是矿业开发、特别是金属矿业开发造成环境污染的重要来源；同时，因受选矿技术水平、生产设备的制约，也是矿业开发造成资源损失的常见途径。尾矿具有二次资源与环境污染双重特性。
我国的尾矿处理设备在很长一段时间内处于比较落后的状态，导致尾矿处理效率低、综合利用水平低等问题，进而对环境造成极大污染。近年来，随着对尾矿处理设备特别是尾矿浓密机设备的不断研发，引进国外先进技术，对产品不断升级和改进，我国在尾矿处理方面取得了极大的进步。所以说，尾矿浓密机是尾矿处理不可或缺的设备。
在选矿工艺过程中，尾矿一般以废水和固体矿渣混合物的形式存在。尾矿浓密机是实现尾矿矿浆固液分离的重要设备。我公司生产的浓密机类型主要包括普通浓缩机、高效深锥浓缩机、振动倾斜板浓缩机，具有底流浓度高、溢流澄清、处理量大、自动化程度高等优势。
常规浓密机一般用作尾矿的初步浓缩脱水，浓缩脱水效果较差，底流浓度一般小于40％；深锥浓缩机和倾斜板浓缩机一般用作细颗粒的深度浓缩脱水，底流浓度最高可达60～85％。故需要一种助剂提高尾矿浓密机的处理能力。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
在聚合硫酸铁溶液中加入焦磷酸钾和三聚磷酸钠，搅拌温度60-70℃，搅拌时间20-30min，制得聚合磷硫酸铁；
取普鲁兰多糖，以硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8-10％的普鲁兰多糖溶液；
将聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：23-28混合均匀，通氮气，保持20-30℃陈化8-12h，得到复合絮凝剂。
进一步的，所述硼酸溶液的质量浓度为0.4-0.6％。
进一步的，所述聚合硫酸铁溶液与焦磷酸钾和三聚磷酸钠的用量比例为1L：0.3-0.5kg：0.1-0.2kg。
进一步的，搅拌温度63℃，搅拌时间25min。
进一步的，所述聚合硫酸铁溶液的铁浓度为140-160g/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用聚合硫酸铁溶液与焦磷酸钾和三聚磷酸钠在一定条件下制备聚合磷硫酸铁，并与一定浓度的普鲁兰多糖硼酸溶液混合，在特定条件下进行陈化，制备复合絮凝剂，采用本发明复合絮凝剂处理后的尾矿浆液，粘度得到明显下降，有效改善其流变性，利于尾矿处理。采用本发明复合絮凝剂促进尾矿浆液中矿物絮凝，而且絮团形状均一，絮团形状近圆形，较好改善底矿浆液的流变性，提高尾矿浓密机的处理效率。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明使用聚合硫酸铁溶液由硫铁矿烧渣经过还原焙烧、酸浸、过滤、催化氧化、聚合，制得铁浓度为150g/L的聚合硫酸铁溶液。
实施例1
一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在铁浓度为150g/L的聚合硫酸铁溶液1L中加入0.4kg焦磷酸钾和0.15kg三聚磷酸钠，搅拌温度63℃，搅拌时间25min，制得聚合磷硫酸铁；
(2)取普鲁兰多糖，以0.5％wt的硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8％的普鲁兰多糖溶液；
(3)将上述聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：25混合均匀，通氮气，保持25℃陈化10h，得到复合絮凝剂。
实施例2
一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在铁浓度为150g/L的聚合硫酸铁溶液1L中加入0.3kg焦磷酸钾和0.2kg三聚磷酸钠，搅拌温度60℃，搅拌时间30min，制得聚合磷硫酸铁；
(2)取普鲁兰多糖，以0.5％wt的硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8％的普鲁兰多糖溶液；
(3)将上述聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：25混合均匀，通氮气，保持20℃陈化12h，得到复合絮凝剂。
实施例3
一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在铁浓度为150g/L的聚合硫酸铁溶液1L中加入0.5kg焦磷酸钾和0.1kg三聚磷酸钠，搅拌温度70℃，搅拌时间20min，制得聚合磷硫酸铁；
(2)取普鲁兰多糖，以0.5％wt的硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8％的普鲁兰多糖溶液；
(3)将上述聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：25混合均匀，通氮气，保持30℃陈化8h，得到复合絮凝剂。
对比例1
与实施例1不同的是，步骤(1)没有加入三聚磷酸钠，三聚磷酸钠替换为等量的磷酸三钠。在1L聚合硫酸铁溶液中加入0.45kg焦磷酸钾和0.15kg磷酸三钠，搅拌温度63℃，搅拌时间25min，制得聚合磷硫酸铁。其他步骤与实施例1基本一致。
对比例2
与实施例1不同的是，步骤(2)没有加入普鲁兰多糖，普鲁兰多糖替换为等量的壳聚糖。取壳聚糖，以0.5％wt的硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8％的壳聚糖溶液。其他步骤与实施例1基本一致。
对比例3
与实施例1不同的是，步骤(2)没有加入硼酸溶液，硼酸溶液替换为等量的醋酸溶液。取普鲁兰多糖，以0.5％wt的醋酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8％的普鲁兰多糖溶液。其他步骤与实施例1基本一致。
对比例4
与实施例1不同的是，步骤(3)工艺不同。将聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：30混合均匀，通氮气，保持35℃陈化15h，得到复合絮凝剂。其他步骤与实施例1基本一致。
将上述实施例1-3以及对比例1-4制得复合絮凝剂进行测试。
在尾矿浆液中，分别加入复合絮凝剂，每升矿浆加入1g复合絮凝剂，絮凝1小时候沉降，去污泥，用R/S600型流变仪分别检测处理前尾矿矿浆液的粘度，并检测沉降后浆液的粘度。
结果如下：
上述结果表明，采用本发明复合絮凝剂处理后的尾矿浆液，粘度得到明显下降，有效改善其流变性，利于尾矿处理。采用本发明复合絮凝剂促进尾矿浆液中矿物絮凝，而且絮团形状均一，絮团形状近圆形，较好改善底矿浆液的流变性，提高尾矿浓密机的处理效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在聚合硫酸铁溶液中加入焦磷酸钾和三聚磷酸钠，搅拌温度 60-70℃，搅拌时间20-30min，制得聚合磷硫酸铁；
取普鲁兰多糖，以硼酸溶液为溶剂，配制成质量浓度为8-10%的普鲁兰多糖溶液；
将聚合磷硫酸铁和普鲁兰多糖溶液按质量比100：23-28混合均匀，通氮气，保持20-30℃陈化8-12h，得到复合絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述硼酸溶液的质量浓度为0.4-0.6%。
3.根据权利要求1所述的用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述聚合硫酸铁溶液与焦磷酸钾和三聚磷酸钠的用量比例为1L：0.3-0.5kg：0.1-0.2kg。
4.根据权利要求1所述的用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，搅拌温度 63℃，搅拌时间25min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于处理尾矿的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述聚合硫酸铁溶液的铁浓度为140-160g/L。
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