[发明专利]磷石膏渣库渗滤液深度净化处理的设备及方法

说明书

本发明公开了磷石膏渣库渗滤液深度净化处理的设备及方法，在分析和总结磷石膏渣库渗滤液组分及其特点的基础上，将传统的两段石灰乳中和化学沉淀处理法、结晶流化床和磁混凝等技术进行耦合，通过全新的药剂组合，实现磷石膏渣库渗滤液的深度净化。所涉处理工艺独立于磷酸生产系统，为无法回用磷石膏渣库渗滤液至生产系统的磷化工企业提供一条投资省、运行费用低的渗滤液深度净化处理路径。通过本发明方法净化处理后的水相满足《地表水环境质量标准》（GB3838‑2002）中Ⅲ类地表水要求的同时，有效降低聚磷酸钙镁生产过程中的磷酸消耗，为企业带来理想的社会、经济、环境效益。

技术领域

本发明涉及化工污水处理技术领域，特别是磷石膏渣库渗滤液深度净化处理的设备及方法。

背景技术

磷石膏是利用硫酸萃取分解磷矿生产磷酸过程中的副产物，每生产1吨磷酸（以100%P₂O₅计）约副产5吨干基磷石膏。

由于磷石膏含有约10%的磷、氟化合物以及有机质等有害杂质，严重限制了其应用途径，所以磷石膏的通用处理方式是采用渣库堆存。

在堆存过程中，由于磷石膏本身含有水分、磷石膏蠕变挤出水份因素，磷石膏渣库会产生渗滤液，其主要成分为含磷、氟、镁化合物、有机物等，pH 2-3，呈酸性。通常处理方法为渗滤液由浊水管收集引流至集液池，再回用至磨矿、浮选等工段，如中国文献《磷石膏渣场回水在湿法磨矿中的应用》和《磷石膏渣场水在湿法磷酸生产回用过程中的处理方法》，但是渗滤液本身含有较多杂质且呈酸性，会带来设备腐蚀加剧和磷酸中杂质累积等系列问题，以致影响后续产品品质。其它处理方法如依靠集液池自然蒸发或喷淋蒸发，由于其蒸发量有限，难以实现水平衡且大量酸性渗滤液长期存储于集液池，存在泄漏的环保风险。

中国专利《一种尾矿废水循环利用系统》（申请号：201810128375.4）是将尾矿废水通过反应器初步除杂，再经浓密机澄清后，清液返回在部分工段作补水使用。该种方法采用絮凝剂+沉淀法处理尾矿废水，不能深度净化废水，处理后的回用水用于对水硬度要求不高的生产工段。该种方法处理后的水相依然含有镁、氟、有机质等杂质，回用过程中会降低磷酸和下游产品品质，另一方面，该方法也不适用于如渣库距离企业较远，废水无法回用至生产系统的情况。

中国专利《净化磷石膏堆场渗透液的处理方法及其系统》（申请号：201811214534.9）利用碱性物两级调节pH并辅以膜处理和生化处理两个单元，脱除渗透液中的磷、氟、氨氮，使处理后的磷石膏堆场渗透液达到《综合污水排放标准》（GB8978-1996）的相关要求。但是该方法采用石灰分段调pH处理渗滤液中的磷元素，并加入聚丙烯酰胺保证其悬浮物SS值，再采用膜过滤处理氨氮，首先渗滤液中的磷元素全部采用石灰沉淀处理，无疑会消耗大量石灰，导致生产成本过高，而聚丙烯酰胺的加入也会新增原料成本，膜过滤处理工艺一直存在着易堵塞，运行维护费用高的顽疾。而且经以上方法处理后的直排水磷、氟指标依然高达0.5mg/L和5mg/L，难以实现真正意义上的深度净化处理。

聚磷酸钙镁为一种富含钙、镁、硫等中微量元素，具有缓释性，随着时间推移，缓慢释放出正磷酸盐，以满足作物需求，是目前较有前景的新型磷肥产品。中国专利《一种以磷酸和磷尾矿为原料制备的聚磷酸钙镁肥料及其制备方法》（申请号：201810281139.6）是采用磷酸和浮选尾矿为原料，在200-600℃条件下煅烧生成聚磷酸钙镁，该种方法中与浮选尾矿反应的磷源来自于P₂O₅含量≥15%的湿法磷酸，此规格磷酸可以直接采用二段中和法或浓缩法制备工业级磷酸盐产品，由此该发明专利公布的方法也变相降低了磷酸以及下游工段磷酸盐产能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供磷石膏渣库渗滤液深度净化处理的设备及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：