综合利用酸性废水浸出含铜废石的分析.pdf

⑦ - _ 6 f 综合利用酸性废水 浸 出含铜废石的分析 江西德兴铜矿位于江西省东北部，是我 国最大 的嚣采斑岩铜矿 三期 工程建成 后， 日处理矿石 达到9 万t 。 剥 采的含铜 0 ． 3 以下 的低品位矿石 作为废石 和表土约l 1 ． 7 亿t ， 分别堆积在杨挑坞 ，西源淘和祝家三个废石 场 中，估 计含铜 总量为 1 2 0 万t 。因该 矿石主 要含有硫化钢 、黄铁矿和多种金属硫化物， 在氧、雨水和铁硫杆菌作用下， 产 生 出C u 、 F e ，S ，A I 等离子的酸性水，这种矿山酸 性 水不仅造 成金 属资源流失 ，而且使接纳 这种 酸性水的水体受到污染，所 以该矿主要污染 源 是来 自废石 场的矿 山酸性水 ，这种酸性水 对流经矿区的大坞河和乐安江污染严重。早 在 “ 六五”期间，国家曾把矿山酸性水的治 理列入科 技攻 关计划，经过 1 0 多年对矿 山酸 性 废水的 试验 研究，在 二期 工程 中建成了 日 处 理能 力为 1 ． 5 万t 的酸 性废水处 理厂，采 用 硫化法处理方案}三期工程采用在4 尾矿库 内进行酸、碱性水中和，沉淀的方案，并投 资4 9 0 0 多万元，建成了多级泵站和1 0 多公里 表4 预算新工艺 的年原料消 耗及 总成本 j ． 。 ； { 表5 1 9 9 1 年漂 白粉工艺实耗 及总成本 5结 语 1 9 0 2 年 7月2 2日，焦 亚硫 酸钠～ 空气氧 化法通过省级鉴定，并被国家黄金管理局和 山东省黄金 工业 管理局分 别 评 为 l 9 9 2 年 和 1 9 9 3 年科 技成果三等奖 。 该法 与漂 白粉法相 比，生产成本 明显降 低，年节 约含氰 污水处理 费6 0 余万元，并确 保车间污水排放含氰小于2 mg ／ L ，尾矿库清 水 含氰小于0 ． 5 mg ／ L。工艺 简 单 ， 操 作 方 便 ，劳动强度 小，减少作业环境 污染，是 黄 金矿山处理酸性含氰污水的一种好 方法。 责任编辑康 睫 茜 缘台利甩酿性废水浸出古铜废石豹分析李广耻 一 6 Z 一 维普资讯 管鬃的酸性废水输送系统。上述废水处理设 施，对德兴矿区消除环境和水体的污染起到 了趸要 作用。 利用矿山酸性废水浸 出废石场的低品位 矿石，其 试验 研究工作在 I 9 8 4 年 也正式列入 了 国家 “ 六五 ”科 技攻关项 目，至 1 9 9 2 年 由 北京有色冶金设计研究总院和德兴铜矿共同 完 成了l O O O t 级 的现 场扩大试验， 1 9 9 3 年 中 国有 色工 业总公司批准了 北京有 色冶金设计 研究总院提交的 “ 关于江西锕业公司德兴铜 矿禽锕废石综 合治理项 目可行性研 究报告” ， 1 9 9 4 年 完成 了初步设计 和施工 图设计，预 计 1 9 9 5 年将建成我国最大的年产2 O O O t 电 铜 的 “ 含铜废石综合治理 厂”，该厂 建 成 投 产 后，将会取得良好的经济效藏和社会效益， 为综合 利用刨 出一条新路 。 1 该项目的技术经济评价 德兴铜矿 三期 工程 的 废石 主要堆往祝家 废石场，最 终堆积废石6 ． 8 亿t ， 由于当地潮 湿多雨的亚热带气候和细菌作用，废石中的 重金属溶 出，产 出含重金属离予 的 酸 性 废 水。废水量丰年时迭6 4 8 ． 6 万11 1 ／ a ，对环 境 将造成 严重 污染。 为 了保护环境和综合利用矿山资源，利 用酸性废水浸出废石中的铜，即可以回收铜 资源，又减少了酸性废水的外排量， 因此， 该项目为 三废综合治理项目，对环境保护具 有非常 重要的意义 。 该工程采用含细菌的酸性废水堆浸一萃 取一电积生产工艺，它是现代化的高科技技 术，在 国际上是先进的， 在 国内首次采用 。 此项 目的实质是扩大利用矿产资源，利用 自 产的酸性 废水浸 出低 品位 含铜 矿 石 以 回 收 铜。根据扩大试验结果和国外成熟经验，对 该工程 作的技术经济 评价是 浸 出一萃取一 电积工 艺是从低 品位铜 矿 中回收金属锕最 有效 的方法之一，具有工 艺 简单，投资少，建设工期短，劳 动 生 产 率 高、生产成本低和利于环境保护等优点。自 1 9 6 8 年世界上第一座铜萃取厂投产 以来，这 一 技术发展 很快 。1 9 9 1 年世界上采 用此方法 产铜约8 O 多万t ， 占世界矿铜产 量 的1 O ％， 其中美国产5 0 多万t ， 占美 国 矿 铜 产 量 的 1| 3 德 兴铜矿仅在铜厂 矿区剥采 过程 中，将 产 出含 铜0 ． 1 NO ． 3 N的低 品位 矿石 达 5亿 多t ，含铜 金属约I 2 0 万t 。目前 ，该 矿 已 剥 离出来的9 0 0 0 万t 含铜矿石 、废石 、袭 土 一 起堆积在废石场，在 细菌和雨水作用下，产 生大量含重金属离子的酸性水，造成环境严 重污染。本工程利用酸性废水堆浸低品位矿 石的综合治理方案，不仅有效地提高了资源 利用率，而且在设计中结合德兴铜矿现状， 使有害的酸性废水尽可能实现封闭循环和重 复 利用 ，对减 轻环 境污染有非 常 积 极 的 作 用 。 本项目经济效益好。根据综合计算，年 销 售收入3 2 6 0 万元 不含税 ，年 利润 总额 1 3 9 2 万元，税后 净利9 3 3 万元 。财务 内 部 收 益率为2 1 ． 6 7 ，投资利润率为2 6 ． 3 3 ，投 资利税率为3 4 ． 6 7 ％，贷款偿还期5 ～1 4 年。 可以预见，该项 目的实施将会在我国加 速推广应用酸性水堆浸技术，为我国铜矿山 综 合利用和综 合治理开创新途径 。 2 综合利用酸性废水 浸出含铜废石 对堆 浸一 萃取一 电积工艺 流程而 言，萃 取和 电积是 成熟的技术 ，关键在 于 堆 浸 技 术 。堆 浸与降雨 量 ，气温 ，矿石性质和 细菌 生长条件等多种因素有着密切关系。像德兴 铜矿位 于多雨 地区，能否 采用 堆浸进行 综合 治理，经过1 0 几年的试验研究才得以解决， 但还有 一些技术 问题， 需在 生产 过程 中进行 试验 ，探索，逐步 加 以解决 。 祝家废石场下游设计了一个酸性水库。 一 8 一 有色矿山 I 9 9 5 。 4 维普资讯 库内用坝在谈水库上游建成了两个小水库， 即为 1 和2 。 集液库 。先用泵 把酸 性水库的 水 扬至喷淋高位水池内，经过总管 、支管和喷 淋头喷洒在废石矿堆上，在 自上而下渗透过 程中，借助细菌作用选到浸出目的。浸出液 从堆 底流出，汇 入集液库 。浸 出液在矿 堆 中 循 环2 ～3 次，使含铜浓 度选 到l g ／ L 以 上 方 可送往萃取车间萃取，台格浸出液的成分为 c u ≥l g ／ L ，F e 1 2 g ／ L ， P H2 ～2 ． 1 ， 其 堆浸生产工 艺沈程如 图 1所 示。 骶妯 i 矿 “ 石场采取了如下措施。 2 ． 1 清 浊分流 祝家废石场汇水面积4 。 6 k in 。 ， 占 地 面 积为3 ． 6 k m 。从1 9 9 6 年至2 0 0 3 年 占地 面 积 1 ． 7 ～ 2 ． 0 k m ，平水年 酸 性 废 水 量 2 1 2 ～ 2 5 0 万m ／ a ， 其它水量为2 0 0 多万1fi t 。 ／ a 。清水 被分流 出去，所 以在废 石场 的上游各沟 共设 置 了4 座拦 水坝 ， 坝体总量2 3 8 6 0 m ，修 建 了 5条 排水隧洞 ，共计 长度为 1 8 6 0 m和排水明 沟 1 9 9 0 m。通过 1 0 0 0 t 矿堆试验 证明， 只 要 周围洪水不进入矿堆，仅堆浸场空间的雨水 渗透，非但不影响正常的堆浸，而且对浸出 还会有好处，其表现为增大堆浸的渗透 系数 可 O ． 0 0 3 提 高到O ． 0 1 ，同 时还 能 提 高 孔隙度 由7 ～8 提高到2 5 ，从而加 速 了氧 化，对浸 出有 利。 试验矿堆受雨面 积1 5 9 m ， 循 环 池 及 溢洪池 受雨 面积5 9 m ，合计浸 出系 统 受 雨 面积2 1 8 m 。率地 区1 9 9 1 年各 月的 降雨 量 及 蒸发量如表 1 所示。尽管 4月份开始喷淋浸 出前，池内已有因降水而产生的含铜较低的 自然浸 出液7 4 m ， 但 由于采 取适 当措施，不 让系统 外的雨水进 入浸 出体 系，对 浸出用水 量合理进行计算和分配，使月产浸出液量大 于最 大月份的净增雨 水量 ， 因而 即使在 降雨 圈1 堆浸生产工艺流程图 量大的 4～ 5 月间，不但没有出现水量膨胀 德兴铜 矿堆浸工 程经 过1 O 几年 的试验 才 问题，而且还 把池 内原有 的含铜较低的 自然 开始建设，主要原因是多雨地区能否进行堆 浸出液转换成台格浸出液。由表 1 可看出一 浸生产，因国内外都没有先进经验可借鉴。 年中有半年蒸发量大于降雨量，所以还耍在 多年 的试 验研究认为 ，在多雨地 区只要 采取 几个月 中补充新 水进行 浸出。 适 当的措施 ，并不影 响堆浸工艺。对祝 家废 2 ． 2 设置酸 水调节水库 表 1 德 兴地 区1 9 9 1 年各月 降雨及蒸 发量mm 月份 l 2 3 4 5 6 7 8 9 l o l l l 2 降 雨 儿3 1 2 9 2 6 l 3 4 2 3 3 5 】 0 2 9 3 9 3 6 2 2 3 2 6 3 蒸 发 ， 2 8 5 l 5 l 8 2 l 4 2 】 5 0 2 4 2 2 l 8 l 7 6 l 4 0 8 7 3 降 一燕8 5 7 8 2 】 o 2 6 0 l 9 3 4 8 一 l 4 9 一 I 2 5 1 I 4 一 l I 7 8 l 3 o 在 祝家废石 场下游 已建 成了坝 高3 9 m， 长1 6 D m的豫性调节水库。 凋 节 水 库 库 容 2 4 0 万m。 ，是按频 率P≤1 0 饷 丰水年 和 汇 水面积4 ． 6 k m ，年径 流量 6 4 8 万m。 设计 的， 调 节库容 可 以使径流废水 均匀外排 至4 尾 矿 库 中帝f 处 理 。 由于采取 了清浊分流 ， 到2 0 O 3 年 综台和用酶性废水浸出含铜盘石的分析李广胜 一 5 9 维普资讯 时，汇水而积才2 k m。 ，P1 0 的事水 年的 年径流废 水3 2 0 万m ，相应的调节库 容 要 加 大 1倍 。另外，该 水库 用途 也改 变了， 由调 节均匀外排水变成 了调 节均 匀供 给矿 堆浸出 用水。根据年产2 0 0 0 t 电铜 的生产 规 模，需 用酸 性水量为 3 1 1 5 2 ma ／ d 其 中 新 水量5 5 9 3 m ／ d } 循 环水量 1 4 9 7 6 m。 ／ d j 再狄利用水量2 9 9 5 m。 ／ 合格液 量t 7 4 8 8 m。 ／ d 。 以上述使用的酸性水看，完全可以实行 封闭循环使用酸性水，萃取余液再返回酸性 水库。为什么只返回4 0 2 9 9 S m 3 ／ d 作 为堆浸再次和 J 用 水， 而6 0 4 4 9 3 m 。 ／ 2 的 萃余液排至尾矿库 中和处 理呢 主 要原因 是循环堆浸，合格渡 中富集的铁 达1 8 g ／ L 时 就严重地影响萃取效率，所 以把去除铁离子 和回收铁元素的试验研究提刊 日程上来，重 复使用萃余液堆浸既经济叉保护环境。 2 ． 3 革 余渡 的 中和处 理 在1 0 0 0 t 级堆浸扩大试验 中，做了 萃 余 液 与尾矿 浆的中和 试验 。萃 余 液 p H1 ． 8 ～ 1 ． 9 ，一般含铜s s ／ L 。尾矿 浆 p H1 0 ～ 1 1 ． 5 。试验 结果 见袭 2和 图2 ～ 3 。 萃余液和 尾矿浆 中和 ， 经过 2 4 h 的沉淀， 襄2 1 0 0 0 t 堆浸萃余液 酸性水处理试验结果与计算 不仅可以得到优质的上清水，雨且可以使尾 矿浆 多产 生 1 0 ～1 5 的 清水 ，尾矿渣体积 减少2 0 ～2 5 。 这主要是革余液P H 较 低， 含三价铁 [ F e z S O 。 。 ]多 ， 二 价铁 F e S O ． 少，在中和过程中，尾矿中除部分碳酸盐被 分解外，F e ”与尾矿浆中的O H 一 离 子 生 成 ～ 6 0 一 有色矿 一1 0 9 5 ． 4 维普资讯 t ． ． ． - ． ． ． ． ． ． ． 吨 i 其他l | | -_ 咐 _ - 项 目经理负责制初探 A 北 京 有 色 冶 金 设 计 研 究 总 院 F 2 ， I I【摘要 】论述设计单位实施 二缎单位承包制 遇到的问 j 匦 ．闸明与推荐国际通行的 项 目 经理 责任制 ．指出采用诚体觑应注意的问题． 荚攮词 、 设计 、 管理体制项目经理市场经祷 一 一 我国由计 划经济转入市场经济 ，设计 院 也在改变计划经济时期等 靠、要 的状况， 逐步进入市场，参与竞争。为 了把设计成果 顺 利转化为经 济效益， 国务 院于 1 9 7 9 年做 出 了工程设计 单位 “ 要 逐步实现企 业化 的决 定，并指定1 8 个设计院试行 ，到1 9 8 4 年全国 绝大部分设计单位实现了企业化管理，内部 推行各种承包责任制。但是内部管理方式毕 竟存在这样那样的问题。近几年内全国各设 ／r、 计单位将全面实现 “ 事改企”。因此，如何 搞好 内部承 包责任 制 ，使 其既能保持 院的 整 体 实力， 又能调 动职工 的积极 性，是设计 院 目前深化改革的一个重要内容。本文就 “ 项 目经理负责制”谈点浅见。 1 推行 “ 二级单位承包 责任制 遇 到的问题 在企业 化试 点中，许多单位推行 了 “ 专 l 妻 堀陴时问 n 田2 萃余液 1 与尾 矿浆 混合沉降陆线 圈3萃余液2 与昆 矿浆混合沉 降曲 线 F e O H。 ，而 F e O H。 是一种 絮凝 剂 ， 能使尾矿浆中泡沫悬浮物 细泥和细料脉石 项 目经理负责制初探杜长繁 { Ie ※※ { I e ※ ※ 矿 物受到絮 凝， 过量 的 F e S O。 a 又 与 尾 矿浆中的N a 作用 ， 在矿粒表面上生成铁 矾 ， 形成 网盖 。矿 料在絮 凝和网盖作用下沉 淀， 增加 了渣体的压实 度， 使沉 淀物浓度提 高， 体积变小 。 年产 电铜 2 0 0 0 t 的 堆浸 需 要 酸 性 水 量 3 1 1 5 2 m ／ d ．现计划年产电 铜5 0 0 0 t ， 所 需 酸性废水要成倍增长。实现封闭循环，不但 能消除污染，保护环境，而且具有显著的经 济 效益，所 以应 着手研究萃余液 中除铁 ，并 回收铁台成聚台硫酸铁和聚台氯 化 铁 凝 聚 剂 。在 日本 和法 国此 项工 作 已获得 成功，并 在应用 于饮用水和 污水处 理方面获得 了 良好 的效果，这样才真正是以废 治废， 变 废 为 宝，综台和 用。 参考文献 略 责任编辑张焕臻 一 6 I ￡{ 维普资讯