专利名称：：高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法
技术领域：
：本发明涉及高碱性高浊度浮选矿浆的直接处理方法，具体涉及一种高磷赤铁矿浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的处理方法。
背景技术：
：在矿物加工领域中，有些矿物浮选常在高碱度下进行，且由于矿物磨矿细度高，微细颗粒含量高，在高碱度矿浆浮选条件下，矿浆中颗粒在比较长时间内仍保持悬浮状态，使得浮选精矿和尾矿浓缩、沉降和过滤困难，给浮选工艺和废水回用造成困难，从而增加选矿成本。一股选矿厂中要求废水回用率达90%以上，为了解决废水回用和矿浆难沉降困难，目前常用处理方法有自然沉降、混凝沉淀和酸碱中和等。而对于高碱高浊胶状矿浆，采用自然沉降，矿浆中颗粒难沉淀，效果差；常规混凝沉淀处理一股是先调节矿浆的酸碱度为所采用的混凝剂的最佳PH作用范围，然后再加混凝剂，其工艺长，加入药剂多，且目前国内外还没有针对高碱高浊矿浆直接混凝使用的混凝剂，除此，采用混凝沉淀处理和酸碱中和处理等会消耗大量外加药剂，同时难免会引入大量外加离子，使得矿浆和废水处理成本增力口，影响浮选工艺指标，使工艺过程恶化。
发明内容本发明所要解决的问题是提供一种经济、简单、处理效果好的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法。为解决本发明提出的技术问题，所采用的技术方案为高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于在高磷赤铁矿浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加400700mg，然后沉降30min以上，所述无机凝聚剂LG为50%70%(质量百分数)的氯化铁和30%50%(质量百分数)的聚合硅酸硫酸铁的混合物。按上述方案，所述的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的pH值优选为10.511.0，高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的浊度小于或等于2.8X105NTU。按上述方案，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加500mgo按上述方案，所述的沉降时间为30minlh。按上述方案，高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，它还包括沉降30min以上后，分离出上清液，然后向上清液中依次加入硫酸铁和聚丙烯酰胺，混勻，静置20min以上，其中硫酸铁的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需4060mg，聚丙烯酰胺的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需0.050.3mg。按上述方案，所述的静置时间为20min40min。本发明的原理高磷赤铁矿浮选后的矿浆中有高浓度固体悬浮物，其颗粒表面呈稳定的胶体状态并带有较强的负电荷，浮选工艺和废水回用困难。为了解决高碱高浊胶状矿浆难处理问题，在分析矿石性质和浮选工艺基础上，从矿浆中颗粒特性吸附以及特性吸附颗粒之间的凝聚等关系出发，建立颗粒特性吸附、压缩双电层和胶体颗粒脱稳之间关系。即根据上述原理，即在经浮选作业后的矿浆中通过引入无机凝聚剂LG，使无机凝聚剂LG中离子在高碱高浊悬浮颗粒表面会发生化学作用，破坏悬浮体中占主要部分悬浮颗粒的分散稳定性，降低悬浮颗粒表面ζ电位，压缩双电层，使胶体处于不稳定状态而集聚变大，从而加快粒子的聚沉，达到固液分离。本发明不需要调节高碱高浊胶状矿浆的ΡΗ，而通过直接加入无机凝聚剂LG就可以达到快速直接沉降矿浆的目的，并且由于加入的无机凝聚剂LG量很少，引入外来离子少，经处理后得到的出水PH下降小，因此其可以重新回到生产工艺中，降低浮选工艺过程中碱使用量，节省成本。本发明的有益效果1、本发明提供的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法无需调节浮选作业后矿浆的ΡΗ，而在高磷赤铁矿浮选后的矿浆中直接加入无机凝聚剂LG，工艺简单，操作方便，且药剂无机凝聚剂LG来源丰富，价格低廉，用量少，处理费用低，并且引入的外来离子种类少，含量低；2、设备要求低，只需要药剂投加装置及搅拌设备；3、絮凝沉降时间短，只需要30minIh；4、处理效果好，高磷赤铁矿浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的矿浆浓度由30%提高到了50.52%，上清液的浊度去除率可达99.38%，电导率和pH变化小，且采用两段处理法处理后得到的出水剩余浊度、COD和出水总磷(TP)都很低，处理后得到的水回用于浮选的影响小，甚至可闭路循环。因此本方法是一种经济、简单、实用的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法。具体实施例方式下面结合实施例，进一步阐明发明的内容。针对某高磷赤铁矿，在矿浆浓度为30%，磨矿粒度为-0.074mm占90%条件下，采用反浮选工艺进行选别，经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆性质如表1。表1经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的性质电导率CODcrTP指标PH浊度(NTU)(XlO3Us/cm)(mg/L)(mg/L)指标值10.782.8X1050762094.861541.15空白试验将经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆自然沉降lh，处理效果见表2表2自然沉降Ih的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例1分成3组1、在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入石灰乳和聚丙烯酰胺，静置lh；2、在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入硫酸铁和聚合硫酸铁，静置lh；3、在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入无机凝聚剂LG，静置Ih；所述的无机凝聚剂LG为质量百分数为60%的氯化铁和质量百分数为40%的聚合硅酸硫酸铁的混合物。各种药剂处理后的处理效果见表3表3各种药剂的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注上表中药剂的投量为药剂的重量与矿浆的体积的比值(mg/L)；PAM为聚丙烯酰胺；PFS为聚合硫酸铁；浊度去除率是相对于空白试验中的剩余浊度来计算。表3可得无机凝聚剂LG的投量仅为石灰乳或硫酸铁+PFS的四分之一时，就可以得到非常好的混凝效果。相对于其它两者，无机凝聚剂LG处理后的上清液浊度去除率高达99.64%，出水pH约为10，且电导率最低。表3说明本发明处理效果好。实施例2在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入不同量的无机凝聚剂LG，混勻、静置lh，所述的无机凝聚剂LG为质量百分数为60%的氯化铁和质量百分数为40%的聚合硅酸硫酸铁的混合物。不同量无机凝聚剂LG处理后的处理效果见表4表4不同量无机凝聚剂LG的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注上表中无机凝聚剂LG的投量为无机凝聚剂LG的重量与矿浆的体积的比值(mg/L)；浊度去除率是相对于空白试验中的剩余浊度来计算。表4可得在高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加500mg/L无机凝聚剂LG后，剩余浊度只有26.3NTU，浊度去除率达99.64%，比投量为400mg/L的浊度去除率高出1.84%。当投量大于500mg/L时，其出水的剩余浊度增加，因此通过比较，无机凝聚剂LG的投量为500mg/L，效果最佳。实施例3:在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需500mg，静置lh，所述的无机凝聚剂LG为50%氯化铁和50%聚合硅酸硫酸铁的混合物，处理效果如表5所示实施例4在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需500mg，静置lh，所述的无机凝聚剂LG为70%氯化铁和30%聚合硅酸硫酸铁的混合物，处理效果如表5所示实施例5在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中直接加入无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需500mg，静置30min，所述的无机凝聚剂LG为70%氯化铁和30%聚合硅酸硫酸铁的混合物，处理效果如表5所示表5^^^^^^实施例345指标_^^^^^___上清液比例(％)44.7642.3138.15<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注上表中浊度去除率是相对于空白试验中的剩余浊度来计算。实施例6:采用两段处理法对经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆进行处理，即先进行第一段处理在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中先投加无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需500mg，静置lh，分离出上清液，所述的无机凝聚剂LG为质量百分数为60%的氯化铁和质量百分数为40%的聚合硅酸硫酸铁的混合物；为了得到更高要求的水质，然后对第一段处理后分离得到的上清液(废水)进行第二段处理在上清液中依次加入硫酸铁和聚丙烯酰胺，混勻，静置30min，取样分析，处理效果见表6；其中，按硫酸铁的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需50mg选取硫酸铁，按聚丙烯酰胺的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需0.Img选取聚丙烯酰胺。表6两段处理法的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例7采用两段处理法对经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆进行处理，即先进行第一段处理在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中先投加500mg/L无机凝聚剂LG，静置lh，分离出上清液，所述的无机凝聚剂LG为质量百分数为60%的氯化铁和质量百分数为40%的聚合硅酸硫酸铁的混合物；为了得到更高要求的水质，然后对第一段处理后分离得到的上清液(废水)进行第二段处理在上清液中依次加入硫酸铁和聚丙烯酰胺，混勻，静置20min，取样分析，处理效果见表7；其中，按硫酸铁的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需40mg选取硫酸铁，按聚丙烯酰胺的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需0.05mg选取聚丙烯酰胺。表7两段处理法的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例8采用两段处理法对经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆进行处理，即先进行第一段处理在经浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中先投加500mg/L无机凝聚剂LG，静置lh，分离出上清液，所述的无机凝聚剂LG为质量百分数为60%的氯化铁和质量百分数为40%的聚合硅酸硫酸铁的混合物；为了得到更高要求的水质，然后对第一段处理后分离得到的上清液(废水)进行第二段处理在上清液中依次加入硫酸铁和聚丙烯酰胺，混勻，静置30min，取样分析，处理效果见表8;按硫酸铁的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需60mg选取硫酸铁，按聚丙烯酰胺的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需0.3mg选取聚丙烯酰胺。表8两段处理法的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表68可得两段处理法处理后的出水的剩余浊度、COD和出水总磷(TP)都很低，处理后得到的水回用于浮选的影响小，甚至可闭路循环。权利要求高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于在高磷赤铁矿浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加无机凝聚剂LG，无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加400～700mg，然后沉降30min以上；所述无机凝聚剂LG为氯化铁和聚合硅酸硫酸铁的混合物，氯化铁、聚合硅酸硫酸铁所占质量百分数为氯化铁50％～70％、聚合硅酸硫酸铁30％～50％。2.根据权利要求1所述的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于所述的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的PH值优选为10.511.0，高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的浊度小于或等于2.8X105NTU。3.根据权利要求1所述的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于所述的无机凝聚剂LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加500mgo4.根据权利要求1所述的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于所述的沉降时间为30minlh。5.根据权利要求1所述的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于它还包括沉降30min以上后，分离出上清液，然后向上清液中依次加入硫酸铁和聚丙烯酰胺，混勻，静置20min以上，其中硫酸铁的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需4060mg，聚丙烯酰胺的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需0.050.3mg06.根据权利要求5所述的高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于所述的静置时间为20min40min。全文摘要本发明涉及一种高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法。高磷赤铁矿高碱高浊难处理浮选胶状矿浆的直接处理方法，其特征在于在高磷赤铁矿浮选作业后的高碱高浊难处理浮选胶状矿浆中投加无机凝聚剂LG，LG的用量为每升高碱高浊难处理浮选胶状矿浆需400～700mg，然后沉降30min以上，所述无机凝聚剂LG为50％～70％(质量百分数)的氯化铁和30％～50％(质量百分数)的聚合硅酸硫酸铁的混合物。该方法工艺简单，操作方便；无机凝聚剂LG用量少，成本低，引入的外来离子少；设备要求低，只需药剂投加装置及搅拌设备；沉降时间短，只需30min～1h；处理效果好，是一种经济、简单、实用的处理方法。文档编号C02F1/52GK101830549SQ201010189178公开日2010年9月15日申请日期2010年6月2日优先权日2010年6月2日发明者张一敏,李晔,胡斌申请人:武汉理工大学