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酸性廢水在選礦中的應用

文檔作者：劉維文檔來源：甘肅甕福化工有限責任公司		點擊數：	更新時間： 2025年05月11日
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2013年11月第28卷第6期磷肥與復肥Phosphate＆Compound Fertilizer ·61·酸性廢水在選礦中的應用劉 維(甘肅甕福化工有限責任公司，甘肅金昌737202)[摘要]根據弱酸性介質環境下H：PO,-對磷礦物有較好的抑制作用，利用磷酸裝置、磷酸一銨裝置和磷石膏渣場產生的酸}生廢水(含H：PO。一)作為反浮選調整劑進行選礦，選礦指標平穩，生產周期由5 d延長至15 d，硫酸與工藝水消耗降低。[關鍵詞]磷礦反浮選；調整劑；酸性廢水；循環利用’[中圖分類號]X786 [文獻標志碼]B [文章編號]1007—6220(2013)06—0061—02Application of acidic wastewater in mineral processingLIU Wei(Gansu耽刪鈕Chemical Co．，Ltd，Jinchang，Gansu 737202，China)Abstract：Based on that phosphorus mineraliS inhibited by H2P04一in weak acidic medium environment，theacidic wastewater that contains H2P04一from phosphoric acid， monoammonium phosphate device andphosphogypsum site is used as regulator of reverse flotation in mineral processing．The mineral processingindexes are steady，the production cycle is extend from 5 d to 1 5 d，the consumptions of sulfuric acid andindustrial water are reduced．Key words：reverse flotation of phosphate rock；regulator；acidic wastewater；cyclic utilization甘肅甕福公司采用反浮選工藝選別碳酸鹽磷礦石，主要對四川馬邊礦，貴州甕福礦、開陽礦和云南昆陽礦進行混配選礦。浮選劑采用貴州甕福公司專利wF一01，浮選調整劑(抑制劑)采用硫酸。2009年以來，通過利用生產系統和磷石膏渣場的酸性廢水替代大部分硫酸作浮選調整劑，選礦指標較好。以下介紹酸眭廢水在選礦中的應用情況。1磷礦石化學組成采用云貴川磷礦石混合選礦，其化學組成見表1。表1磷礦石化學組成 ％礦種w(P20，)w(Fez0，)w(Al：0，)w(M90)w(Si01)w(Ca0)Ⅻ(F)"(酸不溶物)"(灼失)注：①混合礦為18％福泉礦+70％四川礦+lO％云南礦+2％開陽礦。由表1看出，磷礦石屬于中低品位高鎂鈣質磷塊巖礦石。2浮選理論基礎要有效地分選出磷礦物，必須使用性能優良的調整劑，通過調整劑的作用，增大磷礦物與脈石礦物表面性質的差異，使它們有效地分離。由于碳酸鹽礦物可浮性一般高于磷酸鹽礦物，在酸性介質中差異更大；因此為了實現碳酸鹽與磷酸鹽礦物的有效分離，往往在酸性介質中進行反浮選碳酸鹽。常用的酸性介質調整劑有鹽酸、硫酸、磷酸和磷酸鹽等…。由于硫酸價格相對便宜，來源較廣，反浮選基本上用硫酸。加入硫酸后，在礦漿中發生的主要反應乜。為：Ca，F(PO。)，+5H：SO。+5nH20—3H3PO。+5CaSO。·nH20 l+HF。(I)可見，在溶液中存在硫酸根離子、磷酸根離子，它們在磷酸鹽與碳酸鹽脈石礦物反浮選分離中的作用主要有：1)選擇性抑制磷酸鹽礦物；2)調整pH值；3)活化碳酸鹽礦物。根據“雙電層理論”，磷酸鹽礦物與極性水相互作用，礦物表面離子和水解離子在礦物表面和液體間形成固一液界面雙電層。決定表面電位的離子稱為定位離子，而礦物表面與溶液之間的電位差稱為熱力學電位，簡稱表面電位。在弱酸性介質中(pH5～6)，硫酸根、磷酸根陰離子主要以HSO。一、H：PO,-存在。磷酸根陰離子是磷礦物的定位離子，[收稿日期]2012—12—04； [修回日期]2013—07—04[作者簡介]劉維(1972一)，男，貴州遵義人，主要從事磷礦石選礦生產技術管理工作。E-mail：839192766@qq．tom萬方數據·62· 磷肥與復肥2013丘第28卷第6期磷酸可使磷酸鹽與碳酸鹽礦物表面電位的負值明顯增大，表明它強烈吸附在兩種礦物表面雙電層的緊密層內。研究表明，磷酸根在膠磷礦上的吸附大于它在白云石上的吸附。在用油酸鈉作為浮選劑浮選試驗中，磷酸根陰離子作為定位離子在磷礦物表面上牢固吸附，妨礙了油酸根離子同磷礦物表面的作用，使磷礦物的上浮率隨磷酸用量的增加而迅速下降。磷酸的加入，對碳酸鹽礦物——白云石作用，也同樣使其表面電位負值增加，但是負值增加幅度比磷礦物小，主要是由于磷酸與白云石產生如下反應：2H，PO。+3CaCO，——ca，(po。)：l+3co：t+3H：0。 (2)磷酸與碳酸鹽礦物作用后生成CO：微泡附著在礦物表面，促進了碳酸鹽礦物上浮率的提高。綜上所述，采用硫酸、磷酸作調整劑，就是造成磷礦物與碳酸鹽礦物(白云石、方解石)之間有足夠大的可浮性差異，這是用硫酸、磷酸在弱酸性介質中抑制磷礦物、反浮選碳酸鹽礦物的基礎。3以酸性廢水代替硫酸作調整劑的選礦情況3．1單獨使用硫酸作調整劑的選礦情況硫酸作調整劑，是將加(H：SO。)93％的硫酸配成叫(H：SO。)10％左右的稀硫酸加入礦漿攪拌槽，與礦漿攪拌混合后進入浮選機，在浮選機中加入浮選劑wF一01進行浮選。在二段精選時再加入稀硫酸和浮選劑。用稀硫酸浮選，浮選礦化較好，浮選指標較好(見表2)。但是生產中主要存在的問題在于設備結垢嚴重。甚至在幾天內，礦漿攪拌槽、浮選機吸入管、浮選機定子空氣分配器、浮選機槽壁等處就會被較多的垢質附著、堵塞，造成礦漿流通不暢，充氣量減小，浮選泡沫層變薄，甚至沉槽，浮選指標惡化。結垢嚴重，必須停車清理，勞動強度大，對生產連續性破壞頻繁，造成產能不足。3．2使用酸性廢水作調整劑的選礦情況公司磷酸、磷酸一銨裝置產生的大量酸陛廢水需要進行處理，尤其磷石膏渣場的大量酸性廢水需要回收利用。這些酸性廢水的pH 2．5～3、p(e：O，)4．5。6．0 g幾。分廠決定將這些酸性廢水用作浮選調整劑。從2009年開始，分廠逐步使用酸性廢水替代部分或全部硫酸作浮選調整劑，經過幾年的生產實踐，逐漸掌握了酸性廢水在浮選中使用的規律。在磷礦浮選中將酸性廢水加入配酸槽，并補充少量硫酸(每噸磷精礦5 kg)起到調整和穩定酸度的作用，通過流量計控制酸性廢水的加入量，取得了較好的浮選效果。利用酸性廢水選礦，浮選指標理想，過程控制平穩。尤其是浮選系統的結垢情況基本消除，浮選機的清理周期較單獨使用硫酸時延長2倍以上，有效提高了裝置產能，降低了清理勞動量。由于大量使用酸性廢水浮選，磷精礦濃縮后的溢流水可循環回到磨礦工序，使需補充的工藝水量大大降低。3．3酸性廢水作調整劑與硫酸作調整劑選礦的對比3．3．1選礦指標對比單獨使用硫酸作調整劑選礦和使用酸性廢水作調整劑選礦，浮選指標變化不明顯(見表2)，說明使用酸性廢水同樣有較好的浮選效果。表2不同調整劑的選礦指標比較 ％浮選調整劑原礦 磷精礦w(P20s)w(M90)w(P20，)w(MgO)尾礦產率回收率w(P20，)(Y) (s)硫酸 26．12 4．61 31．32 1．45 4．82 80．38 96．38墼垡鑒查 !!：塹 !：!! !!：!! !：塑 !：!! !!：：!塹：!13．3．2硫酸用量與工藝水用量對比使用硫酸作浮選調整劑，生產1 t磷精礦硫酸用量與工藝水用量分別為12、2．1 kg；使用酸性廢水選礦后，生產1 t磷精礦的硫酸用量和工藝水用量大大降低，分別為5、1．3 kg。目前公司選礦產能為年產80多萬噸磷精礦，年節約硫酸5 600多噸、工藝水64萬多立方米。3．3．3浮選機清理周期比較使用酸l生廢水作浮選調整劑，礦漿攪拌槽、管道、浮選機等基本沒有結垢，浮選機清理周期大大延長(見表3)，使生產更平穩。表3不同調整劑下浮選機清理周期比較4結語甘肅甕福化工有限責任公司采用酸陛廢水作磷礦石反浮選調整劑，取得了較為理想的效果，主要表現為選礦指標平穩、生產周期延長、清理難度大大降低。同時回收利用大量酸性廢水，節約了硫酸和工藝水，創造了較好的經濟效益。[參考文獻][1]彭儒，羅廉明．磷礦選礦[M]．武漢：武漢測繪科技大學出版社，1992：61—68．[2]張允湘．磷肥及復合肥料工藝學[M]．北京：化學工業出版社，2008：32

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