混凝沉淀法处理磷矿选矿废水及回用试验研究

发布时间：2017-10-12 19:22

  本文关键词：混凝沉淀法处理磷矿选矿废水及回用试验研究

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【摘要】：贵州磷矿资源丰富,磷矿在浮选过程中会产生大量废水,这些废水中含有大量的浮选残留药剂和矿物自身溶解的无机离子,如果废水不经处理直接排放,会污染附近水体,危害环境甚至是人体健康。基于环境保护的需要和水资源日益枯竭的现实,实现浮选废水的循环利用显得尤其重要。本文在分析了贵州某磷矿选矿厂浓缩机溢流水(浮选精矿废水)和尾矿库尾矿水中Ca2+、Mg2+、SO42-、TP和CODMn浓度的基础上,以该浓度配制模拟废水,对比考察了清水与模拟废水对浮选效果的影响,通过混凝沉淀法处理模拟浮选废水,确定合适的处理工艺,以该工艺处理现场废水,对处理后出水回用的效果进行评价。试验磷矿石中有用矿物为氟磷灰石,主要脉石矿物为白云石和石英。原矿P2O5、Mg O、Si O2和R2O3品位分别为24.05%、6.11%、8.16%和1.57%,属中低品位钙镁质磷矿石。试验采用“一粗一精”浮选流程,以FAS作为捕收剂,酸性废水WST作为反浮选的p H调整剂和抑制剂,在磨矿细度为-0.074 mm占77.18%,粗选WST和FAS用量分别为250 kg/t和1.6 kg/t,精选WST和FAS用量分别为75 kg/t和0.4 kg/t,表面活性剂用量为15%的条件下,获得精矿P2O5品位和回收率分别为31.28%和91.35%,Mg O品位为1.04%。模拟精矿废水和模拟尾矿废水直接进行浮选试验,精矿品位分别降至28.88%和29.34%。现场精矿废水和尾矿废水直接回用,精矿品位分别降为27.86%和29.56%。试验以Ca O和Na2CO3为基础,添加不同的混凝剂进行混凝沉淀试验,结合处理出水回用的浮选效果,确定合适的处理工艺为“Ca O+Na2CO3+PAC+PAM”。处理模拟精矿废水时,Ca O、Na2CO3、PAC和PAM用量分别为1400 mg/L、2000 mg/L、1400 mg/L和10 mg/L,废水中SO42-、TP、Ca2+、Mg2+和CODMn去除率分别是30.60%、97.54%、92.74%、82.15%和76.88%。处理后的废水用于浮选,获得的精矿P2O5品位为30.65%,P2O5回收率为91.89%,Mg O品位为1.37%。对于模拟尾矿废水,试验确定Ca O、Na2CO3、PAC和PAM的投加量分别为1200 mg/L、1400 mg/L、1200 mg/L和6 mg/L,在此条件下,废水中SO42-、TP、Ca2+、Mg2+和CODMn的去除率可以达到36.09%、93.06%、88.99%、78.77%和88.82%。处理后出水进行浮选试验,精矿P2O5品位和回收率分别为30.73%和92.56%,Mg O品位为1.24%。用获得的处理工艺处理现场废水,精矿废水处理出水的浮选试验获得精矿P2O5品位和回收率分别为30.54%和92.08%,Mg O品位为1.47%。现场尾矿废水处理水的回用获得精矿P2O5品位和回收率分别为30.67%和91.28%,Mg O品位为1.44%。试验表明,废水处理后是可以重复利用的。观察絮凝体扫描电镜照片看到,呈球状的小颗粒絮凝体由于高分子混凝剂的吸附架桥作用而凝聚在一起,形成一种松散的、网络状的聚集体。能谱分析表明絮凝体表面出现Ca、Mg、P、S、C等元素的谱峰,表明絮凝体沉降消除了水中的杂质离子。
【关键词】：磷矿浮选废水 混凝沉淀法 去除率 反浮选 回用
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X754
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 我国磷矿资源概况9
• 1.2 贵州磷矿资源概况9
• 1.3 磷矿废水的来源、成分和危害9-11
• 1.3.1 磷矿废水的来源9-10
• 1.3.2 磷矿废水的成分10
• 1.3.3 磷矿废水的危害10-11
• 1.4 磷矿废水对浮选的影响11-12
• 1.5 磷矿废水的处理方法12-16
• 1.5.1 混凝沉淀法12-13
• 1.5.2 离子交换13-14
• 1.5.3 膜分离技术14
• 1.5.4 电化学法14-15
• 1.5.5 生物法15-16
• 1.6 混凝沉淀机理16-17
• 1.6.1.凝聚机理16-17
• 1.6.2 絮凝机理17
• 1.7 研究目的及意义17-18
• 1.8 研究内容和目标18-19
• 1.8.1 研究内容18
• 1.8.2 研究目标18-19
• 第二章 试验材料和方法19-25
• 2.1 试验矿样、水样、药剂和设备19-22
• 2.1.1 矿样制备与性质19-20
• 2.1.2 水样性质20
• 2.1.3 试验药剂20-22
• 2.1.4 试验仪器设备22
• 2.2 试验方法22-25
• 2.2.1 浮选试验22
• 2.2.2 浮选废水处理试验22-23
• 2.2.3 分析测试方法23-25
• 第三章 磷矿浮选废水回用对浮选指标的影响25-35
• 3.1 试验药剂和设备25
• 3.1.1 试验主要药剂25
• 3.1.2 试验主要设备25
• 3.2 浮选条件试验25-31
• 3.2.1 磨矿细度试验25
• 3.2.2 磨矿细度对浮选的影响25-26
• 3.2.3 H2SO4用量对浮选的影响26-27
• 3.2.4 捕收剂FAS用量对浮选的影响27-28
• 3.2.5 表面活性剂用量对浮选的影响28-29
• 3.2.6 精选H2SO4用量对浮选的影响29-30
• 3.2.7 精选捕收剂FAS用量对浮选的影响30-31
• 3.3 酸性废水WST的用量对浮选指标的影响31-32
• 3.4 磷矿浮选废水回用对浮选指标的影响32-33
• 3.4.1 模拟精矿废水回用32-33
• 3.4.2 模拟尾矿废水回用33
• 3.4.3 现场浮选废水回用33
• 3.5 本章小结33-35
• 第四章 浮选废水处理试验研究35-66
• 4.1 试验药剂和设备35
• 4.1.1 试验主要药剂35
• 4.1.2 试验主要设备35
• 4.2 模拟精矿废水处理试验35-51
• 4.2.1 CaO+Na_2CO_3+AlCl_335-37
• 4.2.2 CaO+Na_2CO_3+FeCl_337-39
• 4.2.3 CaO+Na_2CO_3+PAFC39-41
• 4.2.4 CaO+Na_2CO_3+ PFS41
• 4.2.5 CaO+Na_2CO_3+PAC41-43
• 4.2.6 CaO+Na_2CO_3+PAFC+PAM43-46
• 4.2.7 CaO+Na_2CO_3+PAC+PAM46-48
• 4.2.8 CaO+Na_2CO_3+PAC+PAFC48-51
• 4.3 模拟精矿废水处理后出水回用试验51
• 4.4 模拟精矿废水处理工艺优化51-54
• 4.4.1 慢速搅拌时间51-52
• 4.4.2 静置沉淀时间52-53
• 4.4.3 搅拌温度53-54
• 4.5 模拟尾矿废水处理试验54-57
• 4.6 模拟尾矿废水处理后出水回用试验57
• 4.7 模拟尾矿废水处理工艺优化57-59
• 4.7.1 慢速搅拌时间57-58
• 4.7.2 静置沉淀时间58
• 4.7.3 搅拌温度58-59
• 4.8 现场浮选废水处理及回用试验59-60
• 4.9 化学方法去除废水中有害离子原理60-61
• 4.10 絮凝体扫描电镜分析61-64
• 4.11 本章小结64-66
• 第五章 经济估算66-69
• 5.1 经济效益分析66-68
• 5.1.1 污水排污费的计算66-67
• 5.1.2 节约清水费用计算67
• 5.1.3 药剂成本计算67-68
• 5.1.4 经济效益测算68
• 5.2 社会及环境效益评价68-69
• 第六章 结论及展望69-71
• 6.1 主要结论69-70
• 6.2 展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 附录75-76

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本文编号：1020394