某鎢錫礦山選礦廢水處理及回用研究

王慶鳳

摘?要：本文介紹了某鎢錫礦山選礦廢水的來源及性質(zhì)、選礦廢水的處理方法、回用現(xiàn)狀及效果等內(nèi)容。廢水通過分工段處理后，循環(huán)回用于生產(chǎn)工藝，能徹底消除回用廢水中的鋅、銅、砷等重金屬和選礦藥劑對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)尾礦、選礦廢水零外排，對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境一體發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：選礦廢水;處理;回用

廣西某鎢錫礦山選礦廠重選車間原尾礦廢水處理系統(tǒng)設(shè)備處理能力不足，Ф24m濃密池沉降面積不足，溢流水渾濁，回用會(huì)對(duì)選廠流程造成不利影響;且原過濾設(shè)備處理能力小，經(jīng)處理的細(xì)泥含水量大，因此重選尾礦廢水處理系統(tǒng)需改造升級(jí)，擴(kuò)大廢水處理能力，降低風(fēng)險(xiǎn)。精選車間原尾礦廢水處理系統(tǒng)僅是簡單沉淀處理，因精選廢水中含有難分解的選礦藥劑，長期在選礦系統(tǒng)中循環(huán)會(huì)影響生產(chǎn)指標(biāo)，故需建立新的精選尾礦廢水處理系統(tǒng)，提高廢水處理效果，降低對(duì)產(chǎn)品的不利影響，使選礦廢水高質(zhì)量處理回用，最終實(shí)現(xiàn)選礦廢水零外排。

1?選礦廢水來源及性質(zhì)

1.1?廢水的來源

礦山年采礦規(guī)模為33萬噸，配套建設(shè)有日處理規(guī)模為1000噸的選礦廠。選礦工程由粗選、重選、精選三個(gè)工段組成，整個(gè)破碎采用“三段一閉路”的工藝，選礦采用“兩段磨礦，多段選別，礦泥歸類處理”的工藝。

在選礦過程中，工藝、產(chǎn)品帶走以及蒸發(fā)等原因消耗的選礦用水是由礦坑涌水經(jīng)礦井涌水綜合處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后，部分排至選廠補(bǔ)充使用。選廠最主要的廢水來源是重選、精選中段工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水，還有少部分廢水是尾礦臨時(shí)堆場及裝車外售的淋溶水，車間清洗地板及機(jī)械等產(chǎn)生的廢水。其中，精選工段廢水來源有：細(xì)泥反浮選廢水，枱浮搖床尾礦廢水，硫化礦綜合回收系統(tǒng)銅、鋅、砷精礦產(chǎn)品的脫水廢水。

選礦總能力設(shè)計(jì)為1000t/d，其中重選尾礦量391.6t/d，重選廢水最大量為5890m3/d;精選工段礦處理量為88.4t/d，按每噸礦20t水，選礦所用總水量為1768t/d，精選廢水約為1800m3/d，選廠水平衡圖如圖1：

圖1?選廠水平衡圖

1.2?廢水的性質(zhì)

重選、精選兩個(gè)工段的選礦廢水性質(zhì)不同，重選工段采用跳汰選別、搖床選別等重選選礦法，重選尾礦顆粒較精選粗，不含浮選藥劑，重選廢水懸浮顆粒濃度高，水質(zhì)渾濁，主要處理工作是脫泥脫水。

精選工段采用枱浮搖床、浮選等工藝，尾礦粒度較細(xì)，需要經(jīng)過濃密脫水，廢水中含有殘留選礦藥劑，如長期循環(huán)使用，藥劑在回水中累積，會(huì)惡化選別環(huán)境，影響選別指標(biāo)，因此精選工段廢水處理工作是脫泥及分解殘留浮選藥劑。精選工段廢水性質(zhì)見表1：

2?廢水處理及回用現(xiàn)狀

2.1?重選工段廢水的處理及回用

之前重選車間使用的重尾處理工藝流程為先螺旋分級(jí)再濃縮脫水。該流程配備設(shè)備為2臺(tái)1.2m單螺旋分級(jí)機(jī)，1臺(tái)Ф24m濃密機(jī)，1臺(tái)皮帶過濾機(jī)，1臺(tái)陶瓷過濾機(jī)。由于重選尾礦量大，該套設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。具體表現(xiàn)為濃密池沉降面積不足，細(xì)粒級(jí)懸浮物難以沉降，溢流水呈渾濁狀態(tài)，回用影響選別指標(biāo);兩臺(tái)過濾機(jī)的處理能力過小，濃密池底流流出速度慢，造成尾礦在底部沉積，潛在濃密機(jī)攪拌漿斷裂風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)論證，重選尾礦處理工藝流程是可行的，存在問題是配套設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行。

針對(duì)重選尾礦廢水的情況及目前處理系統(tǒng)的使用情況，繼續(xù)采用先螺旋分級(jí)出粗砂，溢流進(jìn)行濃密過濾脫水的工藝流程，選用更大處理能力的設(shè)備。具體流程見圖2：

圖2?重選工段廢水處理工藝流程圖

重選尾礦經(jīng)管道自流至螺旋分級(jí)機(jī)，經(jīng)螺旋分級(jí)后，螺旋沉砂進(jìn)入粗砂堆場，螺旋溢流進(jìn)入Ф38m濃密池濃縮。濃密池底流沉沙進(jìn)入板框壓濾機(jī)過濾脫水，濾餅運(yùn)至細(xì)泥臨時(shí)堆場，外售給第三方用作水泥填充料。濃密池溢流與板框壓濾機(jī)濾液一同匯入回收池，經(jīng)水泵泵至選廠中位水池供循環(huán)使用。

2.2?精選工段廢水的處理及回用

精選流程中的枱浮搖床選別，細(xì)泥反浮選，硫化礦浮選過程中有加入丁基黃藥、2#油等浮選藥劑，因此其選礦廢水中含有殘留的浮選藥劑，造成CODCr值較高。浮選要求粒度較細(xì)，硫化礦浮選磨礦要求-200目在80%，精選工段廢水中含有大量不易下沉的微細(xì)礦粒和化學(xué)反應(yīng)生成的交替沉淀物，固體懸浮物（SS）和濁度較高。

通過比對(duì)其它選礦廠的選礦廢水處理應(yīng)用實(shí)例，并根據(jù)精選廢水水質(zhì)情況：多數(shù)工藝在酸性環(huán)境下進(jìn)行，尾礦廢水匯集后呈酸性，需加入石灰調(diào)節(jié)酸堿度，其工藝流程如圖3：

圖3?精選工段廢水處理工藝流程圖

尾礦廢水匯總至一級(jí)攪拌池，充分曝氣后，殘留藥劑得到一定氧化分解，加入絮凝劑聚合硫酸鐵，將懸浮細(xì)顆粒架橋絮凝，有利于下一步的沉降;之后進(jìn)入二級(jí)攪拌池，殘留藥劑進(jìn)一步氧化，加入石灰水調(diào)pH至7-9，加入氧化劑漂白粉加速殘留藥劑氧化分解;之后進(jìn)入Ф24m濃密池沉降，濃密機(jī)濾餅進(jìn)入細(xì)泥堆場外售，其濾液自流至回收池，經(jīng)水泵泵至中位水池循環(huán)使用。

3?處理后廢水回用效果及可行性分析

3.1?廢水處理后回用效果

重選廢水處理系統(tǒng)經(jīng)改造升級(jí)，擴(kuò)大處理能力之后，重選尾礦實(shí)現(xiàn)泥砂分離，含水量低于15%，能夠裝車外售;重選廢水SS值在40mg/L以下，濁度在4%以下，回水使用不影響選廠生產(chǎn)指標(biāo)。

精選通過建立新尾礦廢水處理系統(tǒng)，精選尾礦含水率低于19%，廢水水質(zhì)能滿足選礦回用水標(biāo)準(zhǔn);細(xì)泥尾礦外售給第三方，實(shí)現(xiàn)選礦廢水和尾礦零排放。精選工段廢水處理結(jié)果見表2：

處理后的水回用效果良好，出水指標(biāo)穩(wěn)定，滿足選廠選礦回用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.2?可行性分析

從上述回用效果可以看出，該處理方案效果較好，滿足礦山的選礦需求，且濃密機(jī)等機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行管理，具有廣泛的適應(yīng)性，技術(shù)成熟，設(shè)備操作安全、可靠。因此，在技術(shù)層面是可行的。

經(jīng)濟(jì)效益層面，通過廢水處理之后，實(shí)現(xiàn)尾礦廢水分離，粗砂尾礦作為土建石材外售，細(xì)泥尾礦作為水泥填充料外售，能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益，礦山廢水可循環(huán)回用于生產(chǎn)工藝，即節(jié)約了水資源，又實(shí)現(xiàn)廢水零外排，做到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

環(huán)境及社會(huì)效益層面，廢水處理回用既保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，又實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，并且該項(xiàng)目屬廢水治理項(xiàng)目，符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，是國家鼓勵(lì)項(xiàng)目。

4?結(jié)論

本文通過討論分析某鎢錫礦山選礦廢水的處理及回用現(xiàn)狀，可得出以下結(jié)論：本項(xiàng)目對(duì)實(shí)現(xiàn)礦山選礦廢水零外排，消除選礦廢水對(duì)環(huán)境的不利影響，實(shí)現(xiàn)資源利用與環(huán)境保護(hù)和諧發(fā)展，有一定的指導(dǎo)意義。不同礦石產(chǎn)品、不同選礦工藝會(huì)產(chǎn)生不同性質(zhì)的選礦廢水，須探索研究不同的處理方法，來達(dá)到綠色礦山的要求。

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