罕王某选厂尾矿絮凝试验研究.pdf
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1、第3 7 卷第6 期2023年1 1 月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.37No.6Nov.2023罕王某选厂尾矿絮凝试验研究张丽妍1,2(1.抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司,辽宁抚顺1 1 3 0 0 0;2.辽宁省铁矿资源开发与利用专业技术创新中心,辽宁抚顺1 1 3 0 0 0)摘要:随着国内外对矿产资源需求的增大,在选矿过程中产生的尾矿随之增加,低浓度的矿浆具有环境污染、侵占农田及危害人身安全等问题,试验通过优化絮凝过程并对比五种不同比例絮凝剂找到最优方案。试验表明,在矿浆质量分数为2.6 1%、沉降时间为6 0 s、搅拌转速为6 5 0 r/min、搅
2、拌时间为2 5 s、絮凝剂用量为7 5.3 7 g/t的条件下,对-0.0 7 4mm颗粒占9 3.3 9%的铁尾矿进行试验,其上层清液吸光度为0.0 1 6 Abs、颗粒悬浮物质量浓度为1 8.2 7 4mg/L,比静态沉降提高了8 2.0 2%,符合国家一级工业废水排放标准;选取爱森6 6 5 s作为尾矿絮凝剂,在8.6 1 g/t时其最佳吸光度最低为0.0 0 3Abs。优化结果降低了罕王某选厂尾矿絮凝试验的安全隐患,具有节能减排的优点,可为我国环境综合治理提供技术支撑,并为其他选厂絮凝剂选型提供参考。关键词:尾矿;絮凝剂;絮凝沉降doi:10.3969/j.issn.1008-1267
3、.2023.06.016中图分类号:TL285文献标志码:A文章编号:1 0 0 8-1 2 6 7(2 0 2 3)0 6-0 0 5 5-0 4本试验对絮凝过程进行条件优化,并对五种不同絮凝剂进行对比试验,找到对罕王某选厂尾矿最佳絮凝条件,为罕王尾矿排放及环境保护提供基础实验,同时为其他选厂絮凝剂选型提供参考。1试验原料及研究方法1.1试验材料分析试验材料选用罕王某选厂矿桨质量分数为2.61%的总尾矿,并对其进行化学多因素分析及矿物组成分析,结果TFe质量分数为5.9 3 5 0%,Si02质量分数为7 2.2 5 5 9%,Fe20质量分数为9.49 3 7%,Mg0质量分数为6.3 9
4、 1 1%,Al03质量分数为5.7669%,Ca0质量分数为4.2 7 0 5%K,0质量分数为0.8 8 3 2%Ti02质量分数为0.3 6 7 4%,P20s质量分数为0.2 1 6 9%Mn0质量分数为0.1 5 3 3%,S0,质量分数为0.1 1 49%,Na20质量分数为0.0 8 6 1%。由以上数据可知,该矿样TFe质量分数为5.94%,S0,质量分数为0.1 1%(不超过排放的品质要求),SiO2质量分数为7 2.2 6%。由图1 可知,18000160001400012000100008000600040002000010203040506070 809020/图1 总
5、尾矿XRD分析结果矿样主要以石英为主,参杂少量云母、闪石、滑石方解石和绿泥石。在矿样Si0z质量分数为7 2.2 6%的尾矿条件下,选取筛孔大小分别为0.0 7 4、0.0 48、0.0 3 8、0.030mm的筛子进行粒度筛析,结果如表1 所示。由表1 可知,该磁铁矿矿石嵌布粒度细,会对后续絮凝造成极大的干扰。1.2试验方法试验采用质量百分比浓度为2.6 5%尾矿矿浆收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 0石英人云母闪石滑石方解石绿泥石Lit56筛孔尺寸/mm产率/%+0.0746.61-0.074+0.04818.13-0.048+0.03811.61-0.038+0.0306.80-0.
6、03056.85总量100.00为试样,使用不同沉降时间、不同搅拌转速、不同搅拌时间、不同絮凝剂用量及不同絮凝剂进行条件试验,用7 5 2 型分光光度计测定5 min液体吸光度。更换絮凝剂,重复上述步骤2尾矿絮凝优化试验2.1不同沉降时间对尾矿絮凝影响在搅拌时间为1 0 s、搅拌转速为40 0 r/min、絮凝剂用量为2 0.5 8 g/t条件下,采用沉降时间分别为1 0、2 0、3 0、40、5 0、6 0 9 0、1 2 0 s进行沉降时间对尾矿絮凝影响试验,结果如表2 所示。表2 不同沉降时间吸光度及悬浮物质量浓度测试结果沉降时间/s吸光度/Abs100.215200.131300.12
7、5400.103500.094600.089900.0861200.084由表2 可知,上层清液吸光度及悬浮物质量浓度随着沉降时间的升高而降低,当沉降时间由10s上升至1 2 0 s时吸光度降低6 0.9 3%,悬浮物减少49.8 2%。试验表明,当沉降时间增加时,絮凝剂因絮团作用在水中使矿粒凝结,在重力作用下沉降澄清,由于矿浆中矿石粒度过细,自身重力等于浮力所以无法下沉。随着絮凝剂加人时间增大,团聚的颗粒越多且重力越大,沉降速度越快,当沉降时间在6 0 s后上层清液吸光度减少不明显,而悬浮物也趋于稳定,因此选择沉降时间6 0 s作为后续试验条件。天津化工表1 试样粒度筛析结果2.2不同搅拌转
8、速对尾矿絮凝影响正累积/%负累积/%6.61100.0024.7493.3936.3575.2643.1563.65100.0056.85一一悬浮物质量浓度/(mg/L)218.151146.732135.067116.429113.681109.955111.191109.4722023年1 1 月在沉降时间为6 0 s、搅拌时间为1 0 s、絮凝剂用量为2 0.5 8 g/t条件下,采用搅拌转速分别为250、3 5 0、45 0、5 5 0、6 0 0.6 5 0、7 0 0、7 5 0 r/m i n 进行搅拌转速对尾矿絮凝影响试验,结果如表3 所示。表3 不同搅拌转速吸光度及悬浮物质量
9、浓度测试结果搅拌转速/(r/min)吸光度/Abs悬浮物质量浓度/(mg/L)2500.1363500.1034500.0685500.0536000.0376500.0337000.0347500.037由表3 可知,上层清液吸光度和悬浮物质量浓度随着搅拌转速的升高而明显降低,当搅拌转速由2 5 0 r/min上升至7 5 0 r/min时,吸光度降低72.79%,悬浮物减少7 8.7 4%。试验表明,当搅拌转速增加时,絮凝剂及矿浆分散程度增加,从而增加其比表面积,以达到相同药剂量吸附更多矿粒的目的。通过径向机械力作用达到分散-团聚-再分散-再团聚目的,提高沉降速度,减少悬浮物质量浓度。因为
10、搅拌转速高于6 5 0 r/min后搅拌过于剧烈,絮凝剂与矿粒无法形成再团聚,悬浮物会再次增多,所以选择搅拌转速6 5 0 r/min为最佳。2.3不同搅拌时间对尾矿絮凝影响在沉降时间为6 0 s、搅拌转速为6 5 0 r/min、絮凝剂用量为2 0.5 8 g/t条件下,采用搅拌时间分别为1 0、1 5、2 0、2 5、3 0、3 5 s进行搅拌时间对尾矿絮凝影响试验,结果如表4所示。由表4可知,上层清液吸光度和悬浮物质量表4不同搅拌时间吸光度及悬浮物质量浓度测试结果搅拌时间/s吸光度/Abs100.040150.029200.024.250.018300.019350.017174.992
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