一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法与流程

1.本发明涉及磷化工辅助设备技术领域，特别是一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法。


背景技术：

2.湿法制取磷酸是指用硫酸、盐酸、硝酸等酸溶解磷矿石。溶解后的废弃矿渣以及废水排放至尾矿库进行堆放沉降，堆放沉降后的废水再进行回用。废水回用的过程中使得废水中存的sif6
2-、k

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等离子不断富集，且从生产车间排放至尾矿库的废水温度较高，最终导致废水中氟硅酸盐过饱和，回用时输送管道温度降低，且水流扰动剧烈，致使废水中的氟硅酸盐在输送管道内析出，造成输送管道阻塞，影响企业生产。
3.目前国内外防治氟硅酸盐结垢的措施主要有水清洗、减少料浆浓度、添加化学试剂、机械清洗等技术，但以上技术仅限于延缓管道阻垢周期，且工艺条件改变有一定的限度，因此急需寻找易于操作、成本低廉的技术以解决磷石膏回用废水管道阻垢的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要克服上述现有技术中的缺点，提供一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法，能够有效的抑制或减缓磷石膏废水在输送管道结垢的现象并且能够迅速的去除清理附着在输送管道的结垢，该方法经济环保、高效易于操作，适于大规模推广应用。
5.为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
6.一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法，包括以下步骤；
7.(1)在磷石膏废水进入回用排水管道前设置排水渠，在排水渠底部依次设置多个拦水坝，拦水坝的高度低于排水渠的高度，使磷石膏废水经拦水坝溢流进入回用排水管道；
8.(2)在相邻的两个拦水坝之间设置一台搅拌装置用于对两个拦水坝之间的废水进行搅动，以增加废水的扰动性；
9.(3)在最后两个拦水坝之间设增溶药剂投药点，以增大氟硅酸盐饱和溶解度；所述增溶药剂的投药比范围为1：1000～1：5000，增溶药剂由以下重量百分比的原料组成：10wt％-40wt％甘油、10wt％-40wt％吐温-20、25wt％-40wt％吐温
ꢀ-
80、10wt％-25wt％苯甲酸钠；
10.(4)在排水管道上设置震动机，定时向排水管道发出振动波。
11.作为本发明的进一步优选方案，所述步骤(1)中拦水坝的数量设置为5-8 个。
12.作为本发明的进一步优选方案，所述步骤(1)中拦水坝长5m、高3m。
13.作为本发明的进一步优选方案，所述步骤(2)中搅拌装置的搅动速率为 150-300rad/min。
14.作为本发明的进一步优选方案，所述步骤(4)中震动机为脉冲式震动机。
15.作为本发明的进一步优选方案，所述步骤(4)中震动机每隔2-3h运行10min。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.(1)在开放的状态，充分利用空间、增加水路流程、提供外力扰动打破氟硅酸盐在废水中的亚稳定状态，为氟硅酸盐析出提供能量、时间和空间。
18.(2)降低了废水中过饱和离子的浓度，并且投入药剂后增大了氟硅酸盐的饱和溶解度，大幅降低了在排水管道内析出氟硅酸盐的过饱和量，仅有少量的氟硅酸盐在管道输送时析出。
19.(3)再经过脉冲式震动机使附着在管道少量结垢迅速脱落，高效、快速的管道结垢的问题。
附图说明
20.图1为本发明的磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法实施时的一种结构示意图。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
22.如图1所示的一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法，包括以下步骤；
23.(1)在磷石膏废水进入回用排水管道4前设置排水渠1，在排水渠1底部依次设置多个拦水坝2，拦水坝2的高度低于排水渠1的高度，拦水坝2的作用是增加磷石膏废水水路流程，使磷石膏废水溢流进入回用排水管道4；
24.(2)在相邻的两个拦水坝1之间设置一台搅拌装置3用于对两个拦水坝1 之间的废水进行搅动，以增加了外届的扰动力，打破氟硅酸根与钾离子、钠离子存在的亚稳定状态，使氟硅酸盐在拦水坝间析出；本实施例的搅拌装置3可以单独设置连个拦水坝1之间的搅拌电机，当然也可以是通过一根轴在相邻的两个拦水坝1之间的轴上安装搅拌叶片，在通过电机来带动轴转动；
25.(3)在最后两个拦水坝之间设增溶药剂投药点，以增大氟硅酸盐饱和溶解度；所述增溶药剂的投药比范围为1：1000～1：5000，增溶药剂由以下重量百分比的原料组成：10wt％-40wt％甘油、10wt％-40wt％吐温-20、25wt％-40wt％吐温
ꢀ-
80、10wt％-25wt％苯甲酸钠；
26.(4)在排水管道4上设置震动机5，本实施例的震动机5为脉冲式震动机，定时向排水管道4发出脉冲式振动波，使附着在排水管道4的管壁的结垢自行脱落。
27.为了进一步验证本发明的一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法的可行性，通过以下应用实例进行验证。
28.应用实施例1
29.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加8个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以150rad/min的速率搅动，此间未投入药剂，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降12％。震动机每隔3h运行20min，回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降13％，两周后在管道最易结垢处有少量沉积物。
30.应用实施例2
31.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加8个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以150rad/min的速率搅动，增溶药剂投药比为1：2000(25wt％甘
油、25％吐温-20、25wt％吐温-80、25wt％苯甲酸钠)，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降12％。震动机每隔3h运行20min。回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降3％，两周后在管道最易结垢处未见任何沉积物。
32.应用实施例3
33.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加6个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以300rad/min的速率搅动，增溶药剂投药比为1：2000(10wt％甘油、30wt％吐温-20、35wt％吐温-80、25wt％苯甲酸钠)，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降17％。震动机每隔2h运行10min。回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降3％，两周后在管道最易结垢处未见任何沉积物。
34.应用实施例4
35.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加5个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以300rad/min的速率搅动，增溶药剂投药比为1：3000(40wt％甘油、10wt％吐温-20、30wt％吐温-80、20wt％苯甲酸钠)，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降17％。震动机每隔2h运行10min。回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降3％，两周后在管道最易结垢处未见任何沉积物。
36.应用实施例5
37.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加5个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以150rad/min的速率搅动，增溶药剂投药比为1：4000(29wt％甘油、36wt％吐温-20、32wt％吐温-80、15wt％苯甲酸钠)，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降9％。震动机每隔2h运行10min。回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降8％，两周后在管道最易结垢处未见任何沉积物。
38.应用实施例6
39.在湖北某磷化工企业尾矿库，回用排水管入水口处，增加5个长5m、高3m 的拦水坝，拦水坝中间的搅拌装置以150rad/min的速率搅动，增溶药剂投药比为1：4000(10wt％甘油、40wt％吐温-20、40wt％吐温-80、10wt％苯甲酸钠)，拦水坝出水口处与入水口处相比氟硅酸根下降8％。震动机每隔3h运行10min。回用排水管出水口与入水口相比处氟硅酸根浓度下降7％，两周后在管道最易结垢处未见任何沉积物。
40.上述应用实施例1-6中加药剂后对水中氟硅酸盐的影响如表1所示。
41.表1
[0042][0043]
从上述应用实施例1-6(表1)可以看出，本发明的一种磷石膏尾矿回用排水管道阻除垢方法不仅能够抑制磷石膏废水在排水管道中结垢，还能通过震动机产生的不同频率的震动，使附着在管壁的结垢自行脱落以达到自动清理排水管道的结垢的目的。
[0044]
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。