磷石膏渣场废水回收利用技术改造

2022-09-11

甘肃瓮福化工有限责任公司 (以下简称甘肃瓮福公司) 位于河西走廊中部金昌市河西堡镇, 是目前我国西北最大的高浓度磷复肥基地, 产品主要销往甘肃、新疆、青海、宁夏、陕西、内蒙等省区。甘肃瓮福公司通过回收利用磷石膏渣场废水, 代替部分新鲜水, 进行生产工艺节水技术改造, 提高水资源利用率, 减少新鲜水用量, 节约了水资源。

一、公司水资源现状

1. 磷石膏渣场

甘肃瓮福公司磷石膏渣场位于厂区以东3.5公里处, 地处戈壁荒滩。渣场原设计是年产20万吨磷酸装置的配套设施, 加上选矿废渣, 每年堆放量为100万吨, 原为堆放磷石膏干渣。2006年12月, 磷酸过滤改为湿法排渣, 遂对渣场外围进行围坝, 用于盛放磷石膏湿渣。由于原渣场未进行防渗处理, 在生产过程中, 随着磷石膏渣浆的排放, 根据全年的生产能力, 每年用于排放磷石膏而消耗水近350万m3以上, 造成了水资源浪费。

2. 选矿分厂用水现状

选矿分厂工艺用新鲜水为129m3/h, 其中浮选工序工艺新鲜水为100 m3/h, 絮凝剂配制工艺用新鲜水为20 m3/h, 其它补充新鲜水9m3/h。尾矿排污水为80 m3/h。

3. 磷酸分厂及用水现状

磷酸分厂工艺总用新鲜水量为346.5m3/h, 其中:反应过滤工艺用新鲜水116.5 m3/h, 尾洗工艺用新鲜水100 m3/h, 循环水补充新鲜水33.5 m3/h, 磷石膏再浆槽补充用新鲜水96.5m3/h。排往磷石膏渣场污水为508 m3/h。

综上所述, 甘肃瓮福公司技改前选矿分厂和磷酸分厂新鲜水总用量为475.5m3/h。年用水量为342万m3, 污水排放量为588m3/h, 年污水排放量约为423万m3。

二、现有工艺技术改造

1. 渣场防渗处理

根据磷石膏渣场现有地质特点, 在基本保留原渣场现有状况的基础上, 在进行连续堆渣之前, 在现有渣场表面、新渣场以下铺上防渗膜以防止渗沥液外渗, 便于回收利用。防渗膜采用高密度聚乙烯 (HDPE) 膜。铺设结构由下向上依次为: (1) 在平整后渣场库区地基上铺设0.4m厚砂垫层, 作为HDPE膜基础及地下水导排层。 (2) 在砂垫层上铺设2mm厚黑色HDPE膜, 该膜上、下分别铺设一层白色土工织物加以保护。

防渗膜将根本消除后续渣场中的工艺水流失。在渣场区内设置渗沥液收集系统, 采用耐压强度大, 耐酸、碱的HDPE管道收集渣场渗沥液, 设置有渗沥液收集主管和支管, 磷石膏料浆通过渣场渗沥液管道进入磷石膏渣场回水池, 通过磷石膏渣场回水泵送至装置各用水点回收利用。

2. 选矿分厂废水回收利用工艺改造

选矿分厂工艺中将磷石膏渣场的磷石膏酸性污水替代硫酸和部分新鲜水作为选矿工艺中的调整剂, 即采用60m3/h磷石膏渣场回水替代新鲜用水用于浮选工序, 采用9m3/h磷石膏渣场回水替代新鲜用水用于其它补充水。尾矿排污水为80m3/h, 可作为磷酸分厂再浆槽磷石膏再浆用水。

3. 磷酸分厂废水回收利用工艺改造

根据磷石膏渣场回水量情况的变化, 将磷酸分厂各工艺用水情况进行调整, 其中反应过滤工序原新鲜水用水量减少到30m3/h, 采用磷石膏渣场回水量为86.5 m3/h;循环水系统补充采用渣场回水;尾气洗涤工序新鲜水用量减少到20 m3/h, 其余采用合成氨排出的废水80 m3/h;磷石膏再浆槽再浆用水采用选矿分厂送来的尾矿排水80 m3/h和磷石膏渣场回水为220 m3/h。

三、工艺改造后节水及环保效益

甘肃瓮福公司技术改造前总用新鲜水量为475.5t/h。年用水量约为342万m3, 废水排放量为588 m3/h;技改后总用水量为110 m3/h。年用水量约为79.2万m3, 废水排放量为零排放。通过本次技改, 每年节约用水262万m3, 节约水费用:154.8万元/年。减少排污423.36万m3, 节约排污费用169.34万元/年。上述两项年节约费用323.92万元。