錫鐵山鉛鋅礦選礦廢水高效循環(huán)利用實(shí)踐

付金濤 賀三章 李世純 嚴(yán)仁欠 沈志超 楊宏焱 王晨晨

(西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)由高速增長(zhǎng)階段逐步向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，國(guó)家對(duì)礦山行業(yè)的環(huán)保要求日益提高。如何高效利用選礦廢水，是國(guó)內(nèi)所有礦山亟待解決的一個(gè)重要課題。青海錫鐵山鉛鋅礦是國(guó)內(nèi)著名的鉛鋅礦之一，本著建設(shè)“綠色礦山、花園式工廠”的理念，2017年錫鐵山鉛鋅礦建成投產(chǎn)新選礦廠，年處理能力132萬(wàn)t，并配套建成選礦廢水處理廠，年處理能力250萬(wàn)t[1-2]。選礦廢水返回選礦生產(chǎn)流程循環(huán)利用，廢水利用率80%左右。既節(jié)約了清水用量，又減輕了尾礦庫(kù)的壓力和對(duì)環(huán)境的污染，具有重大現(xiàn)實(shí)意義[3]。

1 選礦廢水水質(zhì)

錫鐵山鉛鋅礦選礦廠日處理原礦4 000 t以上，采用C116型顎式破碎機(jī)進(jìn)行一段閉路破碎，產(chǎn)品細(xì)度-160 mm粒級(jí)占80%。破碎作業(yè)段主要用水為霧化除塵用水，磨礦采用半自磨+球磨進(jìn)行磨礦，頑石返回半自磨機(jī)進(jìn)行再磨。

浮選采用“優(yōu)先選鉛—鋅硫混合浮選—鋅硫分離浮選”工藝流程。首先使用T16抑制鋅，25#黑藥捕收方鉛礦，得到富含金銀的鉛精礦；選鉛尾礦以石灰抑制黃鐵礦、丁基黃藥作捕收劑、硫酸銅作活化劑進(jìn)行閃鋅礦和黃鐵礦的回收。根據(jù)藥劑性質(zhì)可知，選礦廢水呈強(qiáng)堿性，并殘留有T16、25#黑藥、丁基黃藥、硫酸銅等藥劑及鉛、鋅、鈣等離子。選礦廢水水質(zhì)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，選礦廢水呈強(qiáng)堿性，鉛、鋅含量嚴(yán)重超過(guò)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，Ca2+含量、COD含量偏高。如直接返回浮選流程，會(huì)對(duì)浮選作業(yè)產(chǎn)生較大的影響[4]。

表1 尾礦庫(kù)廢水水質(zhì)分析結(jié)果 mg/L

注：pH無(wú)量綱，下同。

2 選礦廢水處理與利用

2.1 各作業(yè)用水點(diǎn)

根據(jù)錫鐵山鉛鋅礦選礦工藝特點(diǎn)和各作業(yè)點(diǎn)用水需求，在保證選礦工藝指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，磨浮各作業(yè)點(diǎn)主要清水和回水給水點(diǎn)見(jiàn)圖1。

圖1 選礦流程清水、回水給水點(diǎn)示意

除霧化除塵僅安裝清水管道外，其他各用水點(diǎn)均安裝有清水、回水2條管路。選礦廢水處理后可用在磨礦和鉛精選作業(yè)泡沫沖洗，未經(jīng)處理的廢水直接用作鋅精選泡沫沖洗水。

2.2 選礦廢水處理工藝

錫鐵山鉛鋅礦選礦廢水處理廠采用調(diào)節(jié)pH—混凝沉淀—氧化—吸附過(guò)濾工藝流程對(duì)選礦廢水進(jìn)行處理，流程示意見(jiàn)圖2。選礦廢水處理后，水質(zhì)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

圖2 選礦廢水處理流程示意

mg/L

由表2可知，選礦廢水處理后，pH由11.89降低到4.33，可為鉛浮選作業(yè)25#黑藥的正常使用提供有利條件(25#黑藥在強(qiáng)堿性環(huán)境下較容易分解)；尾礦廢水COD含量89 mg/L，處理后下降到40.98 mg/L，說(shuō)明尾礦廢水中殘留的有機(jī)藥劑大部分被去除，消除了回水中殘留藥劑特別是丁基黃藥對(duì)鉛浮選作業(yè)的不利影響。

2.3 選礦用水情況

2018年3月12日—3月28日，錫鐵山鉛鋅礦選礦廠用水情況見(jiàn)表3，其中26日、27日為檢修期，未生產(chǎn)。

由表3可知，選礦廠日用水量9 500 ～13 000 t，未經(jīng)處理的選礦廢水回用率30%～50%，處理后的選礦廢水回用率20%～45%，總回水利用率接近80%。

表3 2018年3月12日—3月28日選礦廠用水情況

2.4 對(duì)選礦指標(biāo)的影響

未處理的選礦廢水直接回用，作為鋅精選作業(yè)泡沫沖洗水，并隨鋅精礦進(jìn)入濃密脫水作業(yè)，不進(jìn)入浮選作業(yè)，因此不會(huì)對(duì)浮選指標(biāo)造成影響?，F(xiàn)主要分析磨礦作業(yè)使用清水和處理后的選礦廢水對(duì)浮選指標(biāo)影響。2018年3月20日—28日，磨礦、鉛精選作業(yè)利用的是清水+回水，7 d的選礦生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表4。3月29日—4月25日廢水處理廠進(jìn)行改造，磨礦作業(yè)、鉛精選作業(yè)均使用清水，4月1日—4月7日的選礦生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表4 使用回水時(shí)選礦生產(chǎn)指標(biāo)

由表4、表5可知，選礦廢水處理后返回磨浮系統(tǒng)循環(huán)利用，對(duì)浮選指標(biāo)幾乎沒(méi)有影響。不論是使用清水還是回水，鉛精礦品位均在68.00%～72.00%，鉛精礦含鋅在2.00%～4.00%，鉛精礦回收率93.00%左右；鋅精礦品位在45.00%～48.00%，鋅精礦含鉛1.50%以內(nèi)，鋅回收率94.50%左右[5]。

表5 使用凈水時(shí)選礦生產(chǎn)指標(biāo)

3 結(jié) 論

青海錫鐵山鉛鋅礦選礦廢水不經(jīng)處理直接回用，回用率僅40%左右，經(jīng)廢水處理廠處理后，選礦廢水循環(huán)利用率達(dá)80%左右，提高了近1倍，且能夠保證較優(yōu)的選礦指標(biāo)。錫鐵山鉛鋅礦選礦廢水的高效利用，有效降低了選礦用水成本，對(duì)于缺水地區(qū)選礦廠來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，對(duì)當(dāng)?shù)剌^脆弱的生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)也具有重大意義。