摘要
本论文以贵州瓮福磷矿石为考察对象,研究了磷矿石在不同温度条件下焙烧和后续残渣消化时卤素的释放情况、品位变化及其对环境影响;探索了不同酸度淋洗液对磷矿石中卤素淋滤释放及其环境影响。用逐级化学提取法确定磷矿石及其焙烧和淋滤残渣中卤素的赋存形态;以五氧化二磷百分含量(P2O5%)确定磷矿石及其精矿品位;用离子色谱法(IC)和高温热水解离子色谱法(PIC)分别测定溶液和固体样品中氟、氯和碘含量。得到如下结论: (1)在900~1100℃焙烧下,磷矿石中氟的释放率为19.31~45.92%,氯的释放率为95.36%~98.34%。碘在200~300℃和700~1000℃时快速释放;在1000℃时几乎完全释放,释放率为96.6%。 (2)在最佳消化条件下(液固比2.5∶1、消化温度60℃、消化时间50min);900~1100℃的磷矿石焙烧残渣消化后可获得较高品位(P2O5%>30%)的磷精矿;其中1000℃焙烧残渣消化后得到的磷精矿品位最高(P2O5%=33.24%);可见,磷矿石通过焙烧和随后的消化是可以有效地提高品位;另外,磷矿石焙烧时释放的卤素将会造成一定程度的设备腐蚀、空气和水体污染。 (3)用pH1.8、3.8、6.5和8.5溶液淋滤磷矿石中氟,当淋滤时间分别为157h、150h、152h和154h时,氟的释放量分别达到最大值,此时氟的淋出率分别为1.53%、2.66%、2.71%和2.25%。 (4)用pH1.8、3.8、6.5和8.5溶液淋滤磷矿石中氯,淋滤时间分别为104h、90h、97h和86h后时,氯很难被淋滤出来,可淋出氯释放完全;淋出率分别为8.07%、15.28%、7.84%和8.63%。pH为3.8,淋滤时间为65h时,淋出液中氯的浓度达到最大值223.8μg/mL。 (5)用pH1.8、3.8、6.5和8.5溶液淋滤磷矿石中碘,淋滤时间为65h、93h、90h和165h时,碘的释放量达到最大值,最大淋出率分别为5.28%、1.24%、0.550%和1.08%,淋出液中平均碘浓度分别为2.3、0.378、0.164和0.189μg/mL。pH值为1.8时,淋出碘主要为离子交换态和碳酸盐结合态;pH值为3.8、6.5和8.5时,淋出碘以水溶态和离子交换态碘为主。 (6)磷矿石淋滤后会导致附近水体中氟和碘浓度升高,不宜饮用。