張?。óY福達(dá)州化工有限責(zé)任公司,四川 達(dá)州 635000)
采用酸性廢水實(shí)施弱酸脫鎂收磷的循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
張?。óY福達(dá)州化工有限責(zé)任公司,四川 達(dá)州 635000)
甕福達(dá)州化工有限責(zé)任公司為解決低品位磷礦選別過(guò)程中伴生氧化鎂含量和磷收率平衡的問(wèn)題,結(jié)合就地使用四川磷精礦,降低物流費(fèi)用的經(jīng)營(yíng)理念,通過(guò)研究濕法磷酸裝置產(chǎn)生的酸性廢水特性,實(shí)施弱酸脫鎂收磷的循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。介紹該產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施理論、形成的生產(chǎn)工藝、操作要點(diǎn),以及實(shí)施循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用后取得的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
氧化鎂含量;磷收率;磷精礦;酸性廢水;弱酸脫鎂收磷;循環(huán)化產(chǎn)業(yè)
本企業(yè)使用的原料磷礦石為貴州低品位硅鈣質(zhì)磷塊巖膠磷礦和四川鈣鎂質(zhì)磷塊巖礦石,使用磷精礦原料為主要以四川磷精礦為主。酸性廢水是在磷復(fù)肥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的,其特點(diǎn)是高濃度、高酸度、高濁度的“三高”污水,是一種含有磷酸、硫酸、氟硅酸的混酸。
本企業(yè)原設(shè)計(jì)的磷礦石選礦技術(shù)是以“WF-1”為捕收劑,濃硫酸加水配制成10%稀硫酸作為浮選的調(diào)整劑和抑制劑反浮選生產(chǎn)工藝。但隨著磷礦資源的逐步貧化,實(shí)際生產(chǎn)中從甕福集團(tuán)購(gòu)入的磷礦原料品質(zhì)已達(dá)不到原設(shè)計(jì)的要求,購(gòu)進(jìn)原礦基本為中低品位劣質(zhì)膠磷礦,原技術(shù)生產(chǎn)的精礦已不能達(dá)到既保證品質(zhì)不變又不降低磷收率,減少磷損失的要求,開(kāi)發(fā)中低品位磷礦的綜合利用及膠磷礦選礦新技術(shù),使產(chǎn)業(yè)技術(shù)躍升,已迫在眉睫。于是企業(yè)在磷礦石選礦系統(tǒng)中引進(jìn)運(yùn)用“WFS”廢水選礦技術(shù),選用WF-1捕收劑,利用PH值為1.5-2.0“WFS”替代硫酸作為選礦調(diào)整劑和抑制劑的選礦工藝,變廢為寶。并為結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),對(duì)“WFS”在不同PH值條件下,試驗(yàn)確定“WFS”最佳用量、磨礦的最佳細(xì)度,反應(yīng)時(shí)間,找出酸性廢水弱酸脫鎂收磷循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中磷礦石選別系統(tǒng)最佳工藝參數(shù)。
2.2.1探究水礦比
本企業(yè)使用酸性廢水是一種含有磷酸、硫酸、氟硅酸的混酸,PH值為1.6左右,生產(chǎn)原料干磷精礦主要是從四川地區(qū)購(gòu)進(jìn),其氧化鎂含量在1.8%左右。在工業(yè)試驗(yàn)過(guò)程中,根據(jù)“弱酸脫鎂”原理磷精礦脫鎂反應(yīng)的主體物質(zhì)為白云石,其均布于磷礦顆粒表面,而磷礦主體物質(zhì)為磷灰石,即脫鎂反應(yīng)主要在礦石顆粒表面完成,酸性廢水與干精礦配比不同時(shí),在脫鎂反應(yīng)中強(qiáng)度不同。所以通過(guò)探究精礦漿在不同濃度下的脫鎂率,尋找最佳酸性廢水與干精礦的質(zhì)量配比。
2.2.2探究反應(yīng)溫度
本企業(yè)在整個(gè)工業(yè)化試驗(yàn)中,基于“弱酸脫鎂”原理下,溫度對(duì)整個(gè)脫鎂反應(yīng)具有較大的影響,在結(jié)合工業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)條件下,進(jìn)行反應(yīng)溫度的優(yōu)化試驗(yàn),尋找脫鎂收磷活性最佳的反應(yīng)溫度。
2.2.3探究攪拌時(shí)間
本企業(yè)在工業(yè)化試驗(yàn)中,基于“弱酸脫鎂”原理下,磷精礦與酸性廢水在反應(yīng)槽中不斷反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短直接影響反應(yīng)是否充分和完全,在整個(gè)脫鎂選礦工藝中其中至關(guān)重要的作用,需要在工業(yè)化試驗(yàn)中對(duì)不同反應(yīng)時(shí)間下的精礦漿進(jìn)行指標(biāo)含量分析,對(duì)比找出最佳的反應(yīng)時(shí)間。
本企業(yè)在循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中使用“WFS”(酸性廢水)選礦技術(shù),在選別生產(chǎn)中選出磷礦中的氧化鎂的同時(shí)也回收了酸性廢水的磷含量(1.8%)。在磷精礦脫鎂收磷再漿系統(tǒng)中,運(yùn)用酸性廢水溶解干精礦,且在一定的反應(yīng)溫度、水礦比、反應(yīng)時(shí)間作用下,精礦中的五氧化二磷含量提高、氧化鎂含量降低。我們通過(guò)探究在循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的脫鎂率及磷收率,為企業(yè)增效。
企業(yè)濕法磷酸裝置使用的原料是由磷礦石選別系統(tǒng)生產(chǎn)磷精礦與外購(gòu)精礦漿混配而成,為滿(mǎn)足下游生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)需求,我們?cè)谄渑浔群涂傮w精礦脫鎂指標(biāo)上進(jìn)行探究,以力爭(zhēng)達(dá)到最優(yōu)的綜合精礦指標(biāo)。
通過(guò)采用酸性廢水弱酸脫鎂循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,精礦中MgO的高脫鎂率可達(dá)到65%以上,降低精礦中MgO含量到1.2%以?xún)?nèi),精礦P2O5品位提高1個(gè)點(diǎn),選礦磷收率穩(wěn)定在96%~97%以?xún)?nèi)。深度脫鎂后,混合磷精礦含固量為60%精礦漿,P2O5含量33.04%,MgO含量1.2%。
3.2.1經(jīng)濟(jì)效益
該循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用確保磷收率穩(wěn)定在96%~97%,減少了近2%的磷損失,為企業(yè)每年多回收P2O58000噸,折合32%磷精礦25000噸,獲收益800多萬(wàn)元。通過(guò)深度脫鎂,提升精礦品質(zhì),下游濕法磷酸裝置清理時(shí)間大大降低,預(yù)計(jì)可提高磷酸裝置的產(chǎn)能3%~5%(1萬(wàn)噸),增加產(chǎn)值近3500萬(wàn)元,同時(shí)確保磷酸品質(zhì)得到明顯的提升。
3.2.2社會(huì)效益
在同類(lèi)磷肥及磷化工行業(yè)中采用酸性廢水弱酸脫鎂收磷循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,確保企業(yè)公司廢水實(shí)現(xiàn)“磷排放”的可行性。變以往污染的末端治理為源頭控制,消除或最大限度減少污染,保護(hù)自然資源。充分循環(huán)利用酸性廢水,對(duì)酸性廢水中的磷進(jìn)行回收,實(shí)現(xiàn)了資源深度充分利用。節(jié)約新鮮取水用量、降低酸性廢水處理成本,形成一個(gè)新的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
本工業(yè)化裝置通過(guò)酸性廢水深度處理磷礦,分解其中的白云石形式存在的鎂雜質(zhì),體現(xiàn)了五點(diǎn)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì):(1)既實(shí)現(xiàn)了磷礦脫鎂,又是酸性廢水中和處理的有效手段,節(jié)約了酸性廢水處理的成本;(2)酸性廢水循環(huán)利用的同時(shí)節(jié)約了新鮮水的用量,節(jié)約了一大筆生產(chǎn)費(fèi)用;(3)由于化學(xué)脫鎂作用,脫出了磷礦中大部分碳酸鹽,能夠節(jié)約磷礦酸解過(guò)程硫酸的消耗;(4)化學(xué)脫鎂作用提高了磷礦的實(shí)際品位,降低了鎂雜質(zhì)含量,有利于磷礦酸解過(guò)程以后磷酸濃縮、凈化成本的降低;(5)有效回收了酸性廢水中的磷,實(shí)現(xiàn)了資源深度充分利用。
該循環(huán)化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用裝置具有了提高精礦質(zhì)量指標(biāo)、循環(huán)利用酸性廢水、回收酸性廢水中的磷、節(jié)約新鮮水用量、降低酸性廢水處理成本等優(yōu)勢(shì),將會(huì)在磷化工行業(yè)中推廣及應(yīng)用,具有重大的借鑒意義。
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[2]楊忠權(quán),楊安淬,陳仕勛.WFS調(diào)整劑在甕福磷礦選礦廠(chǎng)的應(yīng)用[J].礦產(chǎn)綜合利用.2010(04)
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