Фторсодержащие сточные воды – одна из главных проблем добывающей и перерабатывающей промышленностей. Добыча, обогащение, сернокислотное вскрытие апатитового концентрата – все эти процессы сопровождаются образованием огромного количества сточных вод с повышенным содержанием фторидов, которые представляют серьезную опасность для окружающей среды. Традиционные методы не всегда позволяют достичь требуемых нормативов сброса, что в свою очередь диктует необходимость поиска альтернативных реагентов. Основной целью данной работы является оценка возможности использования отходов горно-металлургического комплекса (фосфомел, магнезиальный лом, пыль установок газоочистки) в качестве реагентов-осадителей первого этапа удаления фторид-ионов с последующей доочисткой комплексными титансодержащими коагулянтами. Проведены эксперименты по подбору реагентов и их дозировок, применение которых позволит достичь наименьших остаточных концентраций фторидов в воде. Установлено, что применение гидроксидов кальция/магния не позволяет достигать нормативов по остаточному содержанию фторид-аниона. Определено, что для достижения максимальной эффективности осаждения необходим 30 %-ный избыток реагентов-осадителей. Доказана возможность применения крупнотоннажных минеральных отходов в качестве реагента-осадителя фторид-иона, при этом эффективность очистки составила 94 % для фосфомела, 90 % для лома магнезиальных огнеупоров и 99 % для установок газоочистки. Доказана эффективность применения комплексных титансодержащих коагулянтов для дефторивания воды по сравнению с традиционными коагулянтами (оксихлорид/сульфат алюминия). Применение комплексного реагента позволяет не только существенно сократить расход коагулянта и минимизировать остаточное содержание фторид-аниона, но и существенно интенсифицировать процессы седиментации (в 1,5-1,75 раза) и фильтрации (1,25-1,5 раза) коагуляционных шламов. Разработанная концепт-схема дефторирования сточных вод с использованием крупнотоннажных отходов и комплексных титансодержащих реагентов позволяет существенно снизить уровень негативного воздействия на окружающую среду и сделать шаг к реализации концепции экономики замкнутого цикла.

Fluorine‑containing wastewater is one of the main problems of the mining and processing industries. Mining, dressing, and sulphuric acid digestion of apatite concentrate – all these processes are accompanied by the generation of vast amounts of wastewater with elevated fluoride content, which pose a serious threat to the environment. Conventional methods do not always allow achieving the required discharge standards, which in turn necessitates the search for alternative reagents. The main objective of this work is to assess the possibility of using waste from the mining and smelting sector (phosphochalk, magnesia scrap, dust from gas cleaning units) as precipitating reagents for the first stage of fluoride ion removal, followed by tertiary treatment with complex titanium‑containing coagulants. We conducted experiments to select reagents and their dosages, the use of which will allow achieving the lowest residual fluoride concentrations in water. We found that using calcium/magnesium hydroxides does not allow meeting the standards for residual fluoride anion content. To achieve maximum precipitation efficiency, a 30 % excess of precipitating reagents is required. The study confirms that large‑volume mineral waste can serve as precipitating reagents for fluoride ion, with treatment efficiencies of 94 % for phosphochalk, 90 % for magnesia refractory scrap, and 99 % for gas cleaning units. We proved the effectiveness of complex titanium‑containing coagulants for water defluorination in comparison with conventional coagulants (aluminium oxychloride/aluminium sulphate). The use of a complex reagent not only significantly reduces coagulant consumption and minimizes residual fluoride anion content, but also substantially intensifies precipitation (by 1.5-1.75 times) and filtration of coagulation sludges (by 1.25-1.5 times). The developed conceptual diagram for wastewater defluorination using large‑volume waste and complex titanium‑containing reagents allows significantly reducing the level of negative environmental impact and taking a step towards implementing the circular economy concept.