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我国磷矿资源丰富但多属于贫质胶磷矿,因而选矿过程中要求磨矿细度高、浮选药耗大,造成浮选废水量大且成分复杂。如果选矿废水不加处理直接排入水体,不仅会对矿区周边环境造成严重污染,同时也是对水资源的巨大浪费。本文以湖北某选磷矿厂1#浓密机溢流水及尾矿库的尾矿水为研究对象,通过回水水质对磷矿正浮选工艺的影响实验确定影响磷矿正浮选指标的有害物质,并在此基础上结合磷矿废水水质,确定对磷矿溢流水采用混凝沉淀法处理后达标排放、磷矿尾矿水采用氢氧化物沉淀法处理后回用的分质处理办法,并对尾矿水处理后回用的效果进行评价。研究结果表明:回水中所含Ca2+、Mn+、SO42-、P043-等对磷矿正浮选指标均产生显著影响,经与清水对照分析得出,它们在回水中的浓度须分别控制在100mg/L、25mg/L、1g/L和10mg/L以内。采用“石灰乳+PAM”联合处理工艺处理磷矿溢流水,在实验确定的最佳工艺条件下,废水中磷的去除率高达99.85%,同时CODCr和SS的去除率分别达到81.2%和92.6%,均达到国家《污水综合排放标准》中的一级标准。采用“石灰乳调pH值+CaCl2+PAC+PAM”联合处理工艺处理磷矿溢流水中的硫酸根离子,在单因素影响实验的基础上通过正交实验确定了最佳工艺条件,废水中硫酸根的去除率可达到70%以上,但还达不到回用水水质的要求。在尾矿水除磷处理后回用效果不佳的基础上,结合回水水质对磷矿正浮选工艺的影响实验结果,分析出M离子是影响尾矿水回用的关键因素,从而确定采用氢氧化物沉淀法去除磷矿尾矿水中的M离子。在实验确定的最佳工艺条件下,M离子的去除率可达83%以上。尾矿水经氢氧化物沉淀法去除M离子后,出水不仅达到了磷矿正浮选回用的要求,而且回用水在浮选磷矿时可减少浮选药剂Na2CO3的用量,从而降低选矿成本,为企业创造经济效益的同时,也创造了社会效益。