李晔等采用胶体脱稳、混凝沉淀等处理方法解决某磷矿浮选厂废水处理及回用的问题。先将两种废水按照比例混合,然后加入无机碱性混凝剂A对废水中的胶体进行脱稳,最后再加入PAM进行混凝沉淀,取得较好的处理效果。根据试验结果进行中试生产,并将处理后的废水回用选矿,胶体脱稳—PAM混凝沉淀法可使出水达到回用要求。回水选矿可以节约清水用量,降低选矿成本。回水选矿对磷精矿的品位无不良影响。
针对湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司磷矿选矿尾水排放锰质量分数超标的问题,梅明等提出将含锰尾水回用于合成氨造气循环水补水的处理方法。采用含锰尾水代替新鲜水补充至含有硫化物、碳酸根以及氢氧根离子的造气循环水系统中;中和沉淀去除锰离子后大部分废水循环利用,少量强制外排至综合废水处理系统处理后达标排放。工程实际运行结果表明:锰离子在合成氨造气循环水处理系统中大部分得以削减,质量浓度由36~41 mg/L下降至3~6 mg/L;强制外排废水再经过合成氨综合废水处理站处理,质量浓度由3~6 mg/L下降至0.5~1.5 mg/L,总去除率达到95%以上,出水水质能够满足达标排放的要求。该工程应用减少了废水中的重金属排放,并对废水进行了综合利用,达到了节约水资源和保护环境的目的,具有节能减排和可持续发展的重要意义。
为了研究高浓度无机离子对矿物可浮性的影响,李冬莲等以云南磷矿为研究对象,分别在晋宁、安宁磷矿浮选过程中加入大量的选矿废水离子及组分,通过回收率、品位的变化研究其对浮选效果的影响。晋宁磷矿试验结果表明,金属阳离子对晋宁磷矿正浮选效果影响较大,尤其是磷精矿产率及回收率随离子质量浓度的增加下降明显。Ca2+、Mg2+是磷矿选矿过程中的难免离子,当回水中Ca2+、Mg2+质量浓度超过100 mg/L时,需去除Ca2+、Mg2+,选矿废水才能回用。S042-、PO43-、F-、C1-无机阴离子对晋宁磷矿正浮选效果影响不大。捕收剂残留不会影响晋宁磷矿正浮选,废水的回用可适当减少捕收剂用量,降低成本。固体悬浮物颗粒不影响晋宁磷矿选矿效果,但废水回用时需去除,否则影响磨矿过程。安宁磷矿试验结果表明,当加入的Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+和F-达到特定浓度后,对安宁磷矿的浮选有不同程度的影响。回水利用时,当Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+质量浓度超过50 mg/L时,若继续回用则会影响磷矿正浮选,致使回收率降低,药耗增加,成本增加。F-质量浓度超过2 mg/L时,就会影响磷矿正浮选,可能是F-与矿浆中的Ca2+相互作用形成氟化钙,促进矿物表面Ca2+溶解,消耗了部分捕收剂,致使磷矿回收率下降,需处理去除。
云南安宁某磷矿原矿品位22.52%,该选厂选矿废水中主要含SO42-、PO43-、Ca2+等而使这些废水难处理。赵凤婷研究了将这些废水作为选矿回水再利用,结果发现:尾矿回水中Ca2+质量浓度小于150 mg/L时,可以返回正浮选使用;将精矿、尾矿回水添加石灰、碳酸钠处理后,可作为磨矿水和补加水使用。选矿废水处理后回用提高了资源利用率。
在磷矿的正反浮选中,由于矿浆不同的pH值条件,磷矿石的多样性,矿浆中无机离子及药剂组分表现出不同的特性,正浮选尾矿水、反浮选精矿水及反浮选尾矿水差异性很大,将所有选矿废水集中收集,不经处理统一回用显然是行不通的。絮凝沉淀法是处理晋宁磷矿浮选废水的有效方法之一,石灰与碳酸钠或磷酸钠配合使用都可以用来处理浮选废水。当氧化钙用量为4.0 kg/m3、碳酸钠用量为0.6 kg/m3时,闭路流程试验最终精矿w(P2O5)=29.66%,回收率达77.38%;当氧化钙用量为2.0 kg/m3、十二水磷酸钠用量为0.2 kg/m3时,最终精矿w(P2O5)=30.22%,回收率76.74%。李冬莲等指出用此方法处理后的废水回用对浮选过程影响不大,且简单易行,工业上容易实施。
罗惠华等根据磷矿浮选工艺要求和废水的性质,利用CaO和Na2C03两碱处理选矿废水,废水循环回用,达到回水的l00%利用,即“零排放”。该工艺既防止了浮选废水对环境的潜在污染,降低了浮选药剂消耗,又充分利用了水资源,工艺简单,易于工业化。罗惠华等在给矿量1 t/d的扩大连续试验中,采用正反浮选流程选别宜昌磷矿,获得了满意的分选指标,即获得了回水试验精矿P2O5 30.52%、MgO 0.49%、SiO2 14.87%,精矿产率54.63%,精矿回收率85.85%的选矿指标。采用CaO和Na2CO3两碱处理正反浮选选矿工艺废水的扩大性试验表明,废水能循环利用,废水的回用率达到100%,完全做到了“零排放”,节约了水资源,避免了废水对环境的影响,且使用废水后选矿技术指标优于清水流程的选矿指标,精矿的药剂成本降低。
柏中能等针对磷矿浮选工业化生产中回水利用存在的问题, 进行回水考查及处理工艺研究, 发现回水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、PO43-质量分数过高是影响磷矿正浮选的主要因素, 采用改进的回水处理工艺, 将回水中Ca2+、Mg2+、SO42-、PO43-浓度降到对磷矿正浮选无影响的程度, 可使尾矿回水利用效果得到较大改善。
何向文等[对云南滇池地区某大型胶磷矿浮选厂的尾矿库溢流水进行了化验,分析结果显示,虽然水质清澈,但废水中Ca2+、Mg2+等质量分数太高,直接利用这部分水会对正浮选指标造成影响,不能返回到生产中直接使用。根据废水水质,进行了水处理试验研究,最终将双碱法处理后的回水用于试验流程中与清水流程进行对比试验,结果表明,试验指标良好,达到预期效果,可以用此方法对浮选厂生产废水进行处理后返回正浮选流程再利用,以提高回水利用率,降低污水处理成本,节约水资源。
张晖等阐述了云南磷矿浮选与磷化工发展现状,介绍了用氟硅酸生产无水氟化氢副产水玻璃、硫酸低温位热能用于磷矿加热浮选以及硫酸与磷酸生产中的废酸用于磷矿浮选介质调整剂等方面的矿化共生耦合技术,提出磷矿浮选与磷化工耦合技术在设备和工艺参数等方面存在的问题,旨在降低磷矿浮选与磷化工成本,实现可持续发展。