凡口铅锌矿选矿废水资源化研究与应用.pdf

2 0 0 7 年第6 期有色奎属 选矿部分3 3 凡口铅锌矿j 发矿废水资源化研究与应用 张艳，戴晶平 ‘ 凡口铅锌矿生产技术部，广东韶关，5 1 2 3 2 5 摘要- 夼- N T E n g - 锌矿选矿废水的构成、水质特点、废水处理技术研究成果厘将其应用于生产的情况。该工艺 的成功应用，既节约了水资源．又减少了对北江水系的污染，最终实现了矿山清洁生产目的。 关键词选矿废水；水处理；铎} 锌选矿 中图分类号T D 9 2 6 ．5 ；T I Y 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3文献标识码文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 7 0 6 4 【 3 3 - 0 3 选矿废水是矿业生产中产生的，不同的体系有 所不同，但大致具有以下特点选矿废水排放量大； 废水的成分复杂，有毒有害成分较多。若将其直接排 放，势必对周边环境及植物生长等带来多方面的危 害1 废水中所含的药剂品种多而且浓度高。同时，选 矿废水的p H 值往往都高于或低于国家规定的排放 标准，同样对环境造成危害。可见，对选矿废水进行 治理与资源化综合利用、实现矿山清洁生产，已经势 在必行。很多矿山企业都将其工业废水的处理与利 用作为头等大事来抓，将废水回收利用率作为重要 指标。 凡口铅锌矿地处广东粤北北江水系的上游，每 年产生约1 0 0 0 万m 3 的选矿废水。因此开展选矿废 水资源化综合回收利用无论是从节约水资源，还是 从提高水系水质。以及矿山的可持续发展角度出发 都具有非常重要的意义。 。 1 凡口铅锌矿选矿废水的组成及特点 1 ．1 选矿废水的来源 表1选矿废水水量统计结果 T a b1S t a t i s t i c sar e s u l to fm i n e r a lp r o c e s s i n gw a s t e r w a t e rq u a n t i t y 序选矿废水 选矿『盘水量 号 分类项日孑i 丽万瓦■幕1 F 1 _ i i 一 1尾矿水1 8 56 34 4 5 50 01 0 4 ．9 4 尾矿排放 2精矿水2 8 08 66 7 4 0 ．8 51 5 87 93 9 8 ．3 1 可全部回收利用 锌尾水4 2 3 ．6 71 0 1 6 80 92 3 95 2 3 鑫；击淼2 2 ．，一7 4 n s ， 4 选矿设备废水1 5 95 53 8 2 91 8 9 0 22 5 1 ．3 9 可部分回收利用 5 甏募鼯2 6 2 4 36 2 9 83 0 1 艄3 6 台计总排水墙1 3 3 48 43 2 0 3 61 47 5 46 4 箨薯晶羿；絮嚆野嘉量 ．女，陕西华县人．工程师。 凡口选矿废水主要由以下几部分组成精矿 废水、尾矿废水、选矿设备冷却水、工业场地冲洗 废水等。 通过对选矿生产过程的系统调查，凡口选矿废水 水量统计结果见表1 。 1 ．2 选矿废水特点 选矿废水含多种有机和无机药剂，残余药剂浓 度高，含铅、锌、镉等多种重金属离子和化合物、悬浮 物等，p H 值高。选矿废水与清水水质分析结果见表 2 。不同点选矿废水部分药剂含量分析结果见图1 。 表2选矿废水与清水水质分析结果 T a b2T h ea n a l y t i c a lr e s u l to fm i n e r a l p r o c e s s i n g w a s t e rw a t e ra n dc l e a rw a t e rc o n s t i t u t e 黎r 一管c O D Ⅲ风e l - 。wc o l t c o ；s o 蒜胁 清水7 I4 171 777 ．93 ．4009 159 6 ．42 8 9 ．340 8 篆1 懈l 毗2 5 9 3 啪32 4 3 7 6 56 6o1 3 5 52 7 1 2I6 8 票嚣l “b z n S Sc unD o P 管管水色水温 清水0 1 2 “ O2 6 2 1 0 10 ．0 0 300 3 66 ．0 74 ．5 62 ．02 7 8清2 4 ℃ 藿1 0 0 9 50 9 7 9 7 9 ．00 0 1 82 2 0 6 一一8 ．2 71 9 ．62 6 5 2 清2 9 ‘c 注C O D c r - 重铬酸盐法测定化学耗氧量；B O D ，4 天的化学耗 氧量；D 旷一溶解氧；s s _ 啼浮物。 2 选矿废水处理技术研究 首先对选矿废水的回收和净化进行多方面的研 究，针对选矿废水排放点多，各点废水的含杂程度不 一的情况，现场采用就地澄清、净化与回收的技术措 施，主要通过以下三大部分 1 ．加强选矿工艺过程中的脱水作业管理与废 万方数据 3 4 有色金属 选矿鄯分 2 0 0 7 年第6 期 3 芋 期 鬣 趟 妊 自 图1 不同点选矿废水部分药剂含量分析结果 F i gl T h er e s u l to fa n a l y z i n gp a r to fm e d i c i n ec o n t e n t f r o md i f f e r e n tm i n e r , dw a s t e w a t e r 水回收，主要是精矿浓密机溢流水、过滤机滤液 水。该部分废水较澄清、含崮体颗粒少，含药剂浓 度较高。 2 ．对含有大量微细固体颗粒尾矿废水，联合使 用普通浓密机、高效浓密机和多级沉淀设备，结合使 用絮凝剂加速澄清，使尾矿废水中的微细固体颗粒 含量、悬浮物等大幅度降低，最终达到全面回收和可 直接回用的工业用水标准。 3 ．联合使用多级沉淀池和高效浓密机设备，对 所有落地的洗矿废水、工业场地冲洗废水和其它废 水进行澄清、净化回收。 回收澄清处理后的选矿废水，再集中至沉淀池 进行再次澄清和净化，并根据不同废水水质情况进 行相应的水质处理．如进行曝气法、加入加速沉淀的 药剂、酸碱中和、脱药、隔栅等技术措施，使富含多种 重金属离子、大量残余的无机有机的浮选药剂、固体 颗粒及悬浮物和p H 值高的选矿废水降低含量、提 高废水水质，使质量达到循环回用要求，并集中输送 至回水池供回用，相关的处理工艺技术见图2 所示。 选矿废水通过一系列的澄清、净化处理后，可达 到如下效果 1 选矿废水悬浮物大大降低，固体颗粒含量 在0 ．0 0 1 ％以下； 2 有机和无机物含量大大减少； 3 选矿废水中溶解氧、矿化度、悬浮物等含量 降低．水质质量好转。 3 选矿废水回用研究及生产应用 3 ．1 小型试验 选矿废水水质不同于新鲜水水质，若直接将选 表3 选矿废水浮选回用小型闭路试验结果与对} E ，％ T a b3L a b - t e s tr e s u l t sa n dc o n t r a s tI fr e u s em i n e r a l p r o c e s s i n gw a s t e rw a t e r ／％ 时产品产室 些些 璺坚兰产塞 曼堡堕些兰 问名称’十n z nP bz n ’十P bz nP hz n _ * 件i 矿6 4 3 36 2 ．4 0 31 29 4 ．4 31 ．9 76 ．2 3 26 33 52 ．6 38 3 5 51 ．6 3 j 翻宥矿1 7 0 2 1n 9 85 7 ．0 035 09 5 ．0 71 69 5 90 ．9 95 66 4 3 5 59 52 0 二锌鼬‘7 6 _ 5 4 6O 朋0 3 91 2 m2 瑚7 8 ．8 0 9O8 l 0 』l 1 32 03 ．1 7 ’啄矿1 0 0 ．047 5 1 0 ．2 l1 0 0 010 【l O1 0 0 047 31 00 61 0 0 0 1 0 0 0 钳精矿6 ．3 9 66 33 7 2 5 58 5 1 6l6 363 6 66 35 53 ．4 78 58 52 ．2 l 辱f 带矿1 盯4 1l1 35 6 6 63 9 79 49 9 l 矗6 5 7 l0 15 6 6 l3 ．5 99 42 7 季锌时7 68 6 3O 6 70 ．4 41 0 盯33 87 6 ．9 7 70 6 50 4 6 1 05 63 ．5 2 原矿1 0 0 04 7 6 9 9 91 0 0 m 1 0 0 0l 吡O47 l1 0 0 01 0 00 】0 00 图2 凡口铅锌矿选矿废水处理工艺流程 F i g2T e c h n i c a lf l o w s h e e t O l lm i n e r a lp r o c e s s i n gW a s t e rw a t e rd i s p o s a li nF a n k o uM i n e 万方数据 2 0 0 7 年第6 期张艳等凡口铅锌矿选矿废水资源化研究与应用 3 5 矿废水用于铅锌浮选工艺过程，势必会对铅锌生产 指标产生影响。但若将回水与新鲜水以不同比例混 合使用，将会产生不同的效果。图3 、4 为不同回水 比例对铅锌品位和回收率的影响曲线。表3 为各个 季节不同水样的小型闭路试验结果。 堡 粹 菩 回 靼 加水比例『％ 图3 不同比例回水对铅浮选的影响曲线 F i g 3E f f e c to fd i f f e r e n t c o m p a r i s o n w a s t e w a t e r i n f l u e n c et oI e a d 】{ 矧屯2 堋日收率 图4 不同比例回水对锌浮选的影响曲线 F i g 4E f f e c to fd i f f e r e n t c o m p a r i s o n w a s t e w a t e r i n f l u e n c et oz i n c 1 _ 车簖『位；2 噼回收率 小型试验研究结果表明，在铅锌浮选中，直接回 用选矿废水，对铅锌浮选带来的影响主要表现为，铅 锌铁分选性差、浮选泡沫变黏、铅精选富集效果差、 铅品位难以提高、混杂现象相对严重等。但当废水与 清水以不同比例混合时，通过适当调整药剂，不仅可 消除选矿废水循环回用对铅锌浮选的影响，还可提 高铅锌浮选分离效果与指标。特别是当废水回用比 例达7 5 ％时，效果最佳。 3 ．2 工业试验 在小型试验取得成功的基础上，开展了选矿废 水工业试验，工业试验生产调试指标与同期清水对 比指标见表4 。由表4 数据可以发现，使用选矿废水 与清水的铅锌指标相当，基本不影响生产指标。 选矿废水回用工业试验表明，采用小型试验研 究提出的技术措施，选矿废水回用率达到7 5 ％以上， 生产操作稳定，铅锌技术经济指标不受影响。同时还 可减少药剂用量8 ％～1 5 ％．实现废水循环利用，节约 表4 选矿废水回用工业试验铅锌生产对比指标，％ T a b4 I n d u s t t yt e s lr e s u l ta n dc o n t r a s to fr e u s e m i n e r a lp r o c e s s i n gw a s t e d ％ 浮选工艺用水处理量 喜蒙产率慧等 铅精矿63 4 75 82 63 “8 4 ．6 1 2 ．I I 害徽％，4 5 6 0 6 ．弭锌精椰‘W1 7 ．5 。3 X ．∞1 7 翟。妊嚣 原矿1 0 0 04 ．3 6 97 31 0 0 0 1 0 0 0 铅精矿6 A 9 35 87 43 1 9 j 籍警，州e 蛇爹矿F ⋯1 7 ．4 7 4 ，摇翟 原矿1 0 0 0 4 ．59 ．7 5 生产成本，提高综合经济效益6 0 0 万元／a 。 3 ．3 存在问题及应对方案 选矿废水成功投入工业生产已有两年之久，从 这两年的生产情况来看，可以发现两个问题 1 使用选矿废水，对铅精选作业有一定的影 响，对锌作业则有一定的提高。 2 水管存在结钙现象．原因在于泡沫矿浆的高 碱度与井下水中的碳酸根离子反应生成碳酸钙，堵 塞管路。建议井下水不要直接进选矿厂总供水水池， 应提前和废水中和沉淀。 4 结论 1 ，选矿厂废水水量大，并富含铅锌等重金属离子、 残余浮选药剂、悬浮物等．p H 值高。而通过多级澄清 及药剂处理净化后，可获得较澄清的工业回用水。 2 ．通过对选矿废水分类合并、分支返回技术， 把废水与清水以一定比例混合，通过调整药剂用量， 不仅可消除选矿废水循环回用对铅锌浮选的影响， 还可提高铅锌浮选分离效果与指标。控制回水比例 达6 5 ％～8 0 ％，能取得好的选矿指标。 3 ．水管存在一定的结钙现象，原因在于泡沫矿 浆的高碱度与井下水中的碳酸根离子反应生成碳酸 钙，堵塞管路。建议井下水不要直接进选矿厂总供水 水池，应提前和废水中和沉淀。 参考文献 [ 1 ] 唐锦涛选矿废水的危害及防治[ J ] ．工程设计与研究， 1 9 9 2 ，1 0 - 1 6 ． 【2 ] 扬江辉．提高选矿回水利用的措施与实践[ J ] 中国钼业， 1 9 9 8 ，2 5 3 0 ． [ 3 ] 凡口铅锌矿．凡口选矿废水浮选试验研究报告[ R ] ． 2 0 0 2 ，8 [ 4 ] 凡1 2 1 铅锌矿．凡口选矿废水资源化综合回收利用工业斌 验研究报告[ R ] ．2 0 0 4 ，1 2 ． ‘ f 下转第6 页 嚣意翟 万方数据 苎 墨 兰 塑 型坚兰笙 塑 矿物种类繁多，硫化矿共生关系紧密，嵌布粒度极不 均匀，导致了磨矿工艺和浮选分离工艺的复杂化，属 于易浮难分矿。 2 ．选择合理的浮选工艺流程和药剂制度，提高 硫化矿之间的单体解离度和可浮性差异，是使铜铅 锌硫化矿达到有效分离的技术关键所在，试验研究 获得了较佳的分选指标。 E X P E R 卫讧E N T A LS T U D Y o N C O M P L E XM U L T I m T A L S 3 ．贵金属金在各产品中呈分散状态，对金的 综合回收还有待进一步研究。 参考文献 【1 ] 陈家模．多金属硫化矿浮选分离【M ] ．贵阳贵州科技出 社．2 0 0 1 ．1 0 7 一1 1 1 ． [ 2 ] 钱鑫铜的选矿[ M ] ．s l l s ．泉冶金工业f b 版社．1 9 8 2 1 8 5 1 9 3 ． M I N E R A LP R O C E S S I N GO F C u - P b Z nS U L P H I D E0 l R E W d n gY u n ，Z h a n gL i j u n S i c h u a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l sM e t a l l u r g y ，C h e n g d u6 1 0 0 8 1 ，C h i n a A B S T R A C T Ac e r t a i ns i l v e r c o n t a i n i n gm u h i m e n t a ls u l p h i d eo r ei s t r e a t e d b yp r i o rf l o a t a t i o nt e c h n i q u eo nt h i s p a p e r ．B a s e do nt h ec h a r a e t e r i s t i c t h a tt h em i n e r a li se a s i l y - f l o a t e db u th a r d s e p a r a t e da n dt h em i n e r a ls i z e i sd i s t r i b u t e do v e r l yd i f f e r e n t l y ．a f t e re l i m i n a t i n gt h ee f f e c to fc o p p e ri o n sb ys o d i u ms u l f i d e ，t h ec o p p e r ，l e a d ， z i n ci sf i o m e d tb yc o m p o u n d i n gd e p r e s s a n ta n dc o m p o u n d i n gc o l l e c t o ro n eb yo n e ．T h ei l o a t a t l o nr e s u l t i s g r e a t l yi m p r o v e d b yr e g r i n d i n gt h e c o a r s ec o p p e rc o n c e n t r a t ea n de o a l _ s el e a dc o n c e n t r a t e B e t t e rp r o c e s s i n g i n d e x e sa ”r o a c h e d ，t h ec o p p e rc o n c e n t r a t ei s “p d a t e dw i t hc o p p e rg r a d e2 3 ．4 4 ％a n dr e c o v e r y8 8 ．8 3 ％；t h e l e a dc o n c e n t r a t ei su p d a t e dw i t hl e a dg r a d e5 4 ．4 3 ％a n dr e c o v e r y8 4 ．2 8 ％；t h ez i n cc o n c e n t r a t e i s u p d a t e d w i t hz i n cg r a d e5 5 ．7 2 ％a n dr e c o v e r y8 3 ．7 2 ％． K E YW O R D S m u l t i m e n t a ls u l p h i d eo r e ；e a s i l y - f l o a t e db u th a r d - s e p a r a t e d ；c o m p o u n d i n ga g e n t ；d e g r e e o fm o n o m e rs e p a r a t i o n 个 督 督1 9 1 骨 个 冬 ／斗 ／孙 ／斗 啼1 7 斗 企 ／ 小 ／斗 ／乱，礼y y “y ““ N 吧∞分} 蚤p h y ，乱 ，轧y 斗，乱y m l 上接第3 5 页 F A N K o UL E A D - Z I N CM I N EF L O T A T I o NW A S T E W A T E RR E C Y C L I N G R E S E A R C HA N DA P P L I C A T l 0 N Z h a n gY o n ．D 耐J i n g p i n g F a n f z o uL e a d - Z i n cM i n e ，S h a o g u a nG u a n g d o n g5 1 2 3 2 5 ，C h i n a A B S T R A C T T h i sp a p e ri n t r o d u c e t h ec o m p o s i t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ，t h er e s e a r c ho f w a s t e w a t e rt r e a t m e n ta n du s e di t t o p r o d u c t i o n o ft h ew a s t e w a t e rF a n k o uL e a d Z i n cM i n e ．T h i st e c h n i q u ea p p l i e ds u c c e s s f u l l y ，n o to n l y f l v c w a t e rI ℃s o u r c e s ．b u ta l s or e d u c ep o l l u t i o nt on o r t h r i v e r ．G e tt oc l e a n i n gp r o d u c t i o np u r p o s e K E YW O R D S f l o t a t i o nw a s t e r w a t e r ；w a t e rp r o c e s s i n gt e c h n i q u e 万方数据