内蒙古获各琦铅锌选矿厂废水利用.pdf

2 0 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第1 期 内蒙古获各琦铅锌选矿厂废水利用 李海令，付鑫 内蒙古巴彦淖尔西部铜业有限公司，内蒙古巴彦淖尔0 1 5 0 0 0 摘要选矿厂废水的任意排放不仅造成水资源的极大浪费，而且会造成严重的环境污染。内蒙古获各琦铅锌 矿利用现有选矿工艺流程的特点，对整个选矿过程中的废水进行了综合回用，该矿山回水利用的经验，可以为国内同 类型企业提供部分借鉴和思路。 关键词选矿废水；回水；净化；循环经济 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 2 6 ．5文献标识码B文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 9 0 1 0 0 2 0 - - 0 3 内蒙古获各琦铅锌矿选矿厂于2 0 0 8 年5 月份 正式投产，该矿山位于干旱少雨的西部地区，水资 源一直是制约公司发展的瓶颈。该铅锌矿选矿过程 中产生的尾矿废水中富含多项超过国家“三废”排 放标准的污染物。这些尾矿废水的排放会对自然水 体和其他外部环境造成有害影响。同时，一味直接 排放尾矿废水会加重选矿厂的用水负担，造成选矿 厂用水紧张、水资源短缺，影响选矿厂正常生产和 经济效益。因此，对选矿废水的治理以及循环利用， 已经成为选矿厂急需解决的重大问题。如何最大程 度利用现有的水资源，直接关系到矿山生产任务和 发展战略规划的完成。公司科学分析了现有工艺流 程的特点和浮选药剂对选矿流程的影响，制定出了 科学合理的回水利用方案[ 1 ] 。 表I铅锌选矿药剂制度 T a b l e1M e d i c a m e n tm e t h o do fl e a d z i n cm i n e 流程药荆 一段磨矿 铅粗选 铅精一 铅精三 铅扫一 铅扫二 铅扫三 锌粗选 锌中矿再磨 锌扫一 锌扫二 锌扫三 锌扫四 锌精三 石灰；硫酸锌 2 5 号黑药；乙硫氮 硫酸锌 石灰 2 5 号黑药；乙硫氮 2 5 号黑药；乙硫氮 2 5 号黑药；乙硫氮 石灰；硫酸铜；3 8 ；松醇油 石灰 硫酸铜；3 8 ；松醇油 3 蹄；松醇油 3 8 ；松醇油 3 8 撑；松醇油 石灰 1 铅锌选矿工艺流程及药剂制度2 铅锌选矿废水的污染及危害 1 ．1 铅锌选矿工艺流程 铅锌选矿工艺流程图如图1 所示，铅磨矿采用 两段全闭路磨矿工艺，铅选别流程为一次粗选、三 次精选、三次扫选；锌磨矿采用了中矿再磨流程， 锌选别采用了一次粗选、三次精选、四次扫选。铅 锌选矿药剂制度见表1 。 1 ．2 废水的来源[ 2 】 从该铅锌选矿的工艺和药剂制度可以看出，在 选矿过程中废水的来源主要有尾矿水、精矿溢流水、 设备和地面冲洗水、精矿池和尾矿渗透水等。其中 的主要污染物为碱性物质、悬浮物、重金属离子、 有机物等。 收稿日期2 0 0 8 0 8 1 8 作者简介李海令 1 9 6 6 一 ，男，内蒙古巴彦淖尔人，高级工程师。 铅锌选矿厂的废水可以通过各种途径进入环境， 对环境和生物造成严重影响。该选矿废水中富含的 砷、铜、铅、锌等重金属进入自然水体，可以从不 同器官进入水生和陆生植物体，积累在相应器官， 在达到一定水平时造成危害。 铅锌选矿废水中的污染物借食物链在介质问转 移，对各环境介质中生物造成伤害。铅锌矿选矿尾 矿水中的铅如果排人河流或渗入地下水，一旦被人 畜饮用，可以随血液循环，储存、分布在动物的脑、 肾、骨等器官中，最终影响动物的中枢神经功能、 排泄解毒功能、造血运动功能等。砷可以使叶片失 水内卷甚至枯萎，还可以使叶片退绿而光合作用降 万方数据 2 0 0 9 年第1 期李海令内蒙古获各琦铅锌选矿厂废水利用 2 1 原矿 尾矿 图1 铅锌选矿工艺流程 F i g ．1 T e c h n i c a lf l o wo ft h el e a d z i n cm i n e 低，最终导致产量明显下降。铜可以迅速抑制动物 的呼吸而减弱动物的运动、摄食和繁殖功能，甚至 导致动物死亡。 不仅如此，这些积累在水生植物和水生动物体 内的金属，更可以通过“水生植物植食性动物一 水禽”和“陆生植物一动物”等构成的食物链而转 移、传递、放大，对各种动物和人造成伤害，如人 因食用含镉食物形成镉积累而发生以骨骼和心脏病 变为主要表现的“骨痛病”。 3目前国内选矿废水主要的治理和 综合利用方法 3 ．1 尾矿水的净化[ 3 , 4 3 尾矿水的净化方法，取决于有害物质的成分、 数量、排入水系的类别，以及对回水水质的要求， 常用方法有 1 ．自然沉淀。利用尾矿库或其他沉淀池，将尾 矿浆中的尾矿颗粒除去。 2 ．物理化学净化。利用吸附材料将某些有害物 质除去。 3 ．化学净化。加入适量的化学药剂，促使有害 物质转化为无害物质。 常用的尾矿水净化方法，归纳在表2 。 表’2 常见尾矿水的净化方法 T a b l e2N o r m a l m e t h o do fp u r i f y i n gg a n g u ew a t e r 净化方法适用范围 石灰 未焙烧的白云石 焙烧的白云石 铅锌矿石粉末 漂白粉 硫酸亚铁 活性炭 消除铜镍离子 消除铅离子 消除铜、铅离子 消除有机浮选药剂、清除氰化物 除氰化物、有机物 消除氰化物 吸附重金属离子、吸附氰化物 3 ．2 尾矿水的回水再用 尾矿水循环再用，并尽量提高水循环的比例， 以达到闭路循环，是目前国内外废水治理技术的重 点。尾矿废水经净化处理后回水再用，既可以解决 水源短缺，减少动力消耗，又解决了对环境的污染。 常用方法有 1 ．浓缩池回水。由于选矿厂排出的尾矿浓度一 般较低，为节省新水耗，常在选厂内或选厂附近修 建尾矿浓缩池或倾斜板浓缩池等回水设施进行尾矿 脱水，尾矿砂沉在浓缩池底部，澄清水由池中溢出， 并送回选厂再用。浓缩池的回水率一般可达4 0 ％～ 7 0 ％，底流矿浆浓度可达到6 0 ％～6 5 ％。 2 ．尾矿库回水。将尾矿排人尾矿库以后，尾矿 矿浆中所含水分一部分残留在沉积尾矿的空隙中， 一部分聚集在尾矿库内自然澄清、降解有毒有害物 质，另一部分在库内蒸发。尾矿库回水就是把剩余 的这部分澄清水回收，供选矿厂使用。 4 获各琦铅锌选矿废水利用现状 为了使现有的水资源条件最大程度地为公司的 生产服务，对铅锌选矿过程中产生的废水全部采用 回水的方式进行循环利用。同时在回用的过程中结 合工艺流程合理布局，使回水既满足生产又对生产 不造成负面影响。 从表1 和表2 的铅锌选别工艺流程和药剂制度 可以看出，铅锌选矿采用优先浮选工艺流程，锌选 别阶段的部分残留药剂会对铅选别造成干扰，增加 铅锌分离的难度，影响铅选别的指标。因此，目前 公司回水循环利用的总体方案是选铅和选锌的回水 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分 2 0 0 9 年第1 期 分别回用。铅尾矿打入3 号浓密池，矿浆浓度由 3 0 ％提高到6 0 ％，经浓密池浓缩后的溢流水打入 2 0 0 0 m 3 高位水池，该高位水池中的回水供应铅选别 过程中的磨矿和选别各个工艺环节。浓缩后的铅尾 矿浆用砂泵输送回车间锌系列进行选锌。锌尾矿经 4 号浓密池浓缩后溢流水直接打入7 0 0 0 m 3 或4 0 0 0 m ， 高位水池，该水池中的回水供应锌选别过程中的各 个工艺环节，多余的回水用来选铜，与选铜流程回 水共用，回水供应不足部分适当补充清水。 另外，铅精矿和锌精矿浓缩过程中的溢流水和 过滤水集中打入4 号浓密池，随后进入7 0 0 0 m 3 高 位水池供应选锌工艺环节耗水需要。 废水回用结果表明，回水使用的效果与单纯使 用清水存在一定差距，但是该废水回用方案在最大 程度利用现有水资源的条件下，用最便捷和成本低 廉的手段实现了水资源的综合利用，而且保证了选 矿的生产技术指标，实现了企业的规模化生产。 5 获各琦铅锌选矿尾矿水净化方案探索 为了综合对比废水分阶段回用和净化处理后集 中利用两种方案的效果，我们对铅锌选矿的最终尾 矿水进行了净化处理试验。 尾矿浓密水水质化验结果如表3 。 表3尾矿浓密水水质化验结果 T a b l e3E l e m e n tc o n s t i t u t i o no fw a s t ew a t e r 水质指标 含鼙／ m g L 。 4 9 ．4 O ．0 3 7 0 0 ．2 0 8 3 0 ．0 6 1 5 9 6 4 ．3 0 O ．0 2 6 0 0 ．O l 黄绿 目前，国内外处理选矿废水的方法主要有沉淀 法、氧化法、吸附法、混凝法、生物法等。其中， 混凝法与其它方法相比，具有流程简单、操作方便、 运行费用较低等优点。因此，采用聚合硫酸铁 P F S 、P F S F e S O 。复合混凝剂对获各琦铅锌选矿废 水进行混凝处理。 当P F S F e S O 。复合混凝剂处理铅锌矿选矿废水 时，5 0 0 m L 废水中加入0 ．5 9 硫化钠、P F S F e S O 。剂 量为5 6 m g ／L 时，C r 去除率显著提高，c u 、P b 、C r 、 浊度去除率分别为8 4 ．6 9 ％、9 9 ．9 7 ％、9 8 ．9 0 ％、 9 9 ．1 4 ％，C u 、P b 、C r 残余浓度分别为0 ．0 9 8 m g ／L 、 0 ．0 0 1 0m g ／L 、0 ．4 2m g ／L ，残余浊度为1 ．2 N T U 。处 理后废水无色、无气味，可循环利用。 同时，铅精矿与锌精矿的水分不进入回水，这 样可大大降低有机捕收剂与起泡剂在回水中的含 量，且回水量减少的并不多，从而降低回水处理 难度。 6 结论 1 采用废水分阶段分别回用的方案对获各琦铅 锌选矿厂废水进行利用，可以实现较低成本条件下 回水的综合利用，且不会对选矿技术指标造成过多 影响。 2 利用净化方法对废水进行处理，处理后集中 利用是获各琦铅锌选矿厂废水利用的又一方案。试 验结果表明，净化方案可以处理得到可供直接回用 的工业用水，但该方案的实行需要在技术可行性以 及处理成本等多方面进行论证后方可实行。 3 现有获各琦铅锌选矿厂废水回用方案，大体 实现了对工业用水的循环利用，完全符合国家循环 经济的发展模式要求，走出了一条新型工业化的绿 色发展道路。 参考文献 [ 1 ] 杨保华．浅谈金属污染及其生物治理[ J ] ．湖南有色金 属．2 0 0 0 ，1 6 1 2 3 8 加． [ 2 ] 卜新曲．寿王坟铜矿选矿废水实现零排放的实践[ J ] ． 矿山环保。2 0 0 3 ， 1 2 1 2 4 ． [ 3 ] 袁曾伟，孙水裕，赵永斌，等．选矿废水净化处理及 回用试验研究[ J ] ．水处理技术，2 0 0 2 ．2 8 4 2 3 2 2 3 4 ． [ 4 ] 翁建浩，盛金华，朱秋耿．硫铁矿选矿废水处理试验 研究[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 0 1 ， 7 5 - 8 ． 下转第4 0 页 蛾Q 孙办n Q 舡貉 黻Q 孙办n Q 舡雅 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第1 期 备后，铁精矿平均品位达到了6 0 ．8 3 8 ％，回收率提 高到2 6 ．2 8 3 ％，年铁精矿产量增加了3 5 0 0 0 t ，单台 设备每年为选厂提高效益1 5 0 0 万元，为选厂创造 了巨大的经济效益。 3 结语 C T B l 2 4 5 大型永磁磁选机在选矿厂连续运转超 过1 0 0 0 0h ，设备机械性能良好，运转平稳可靠， 操作简便，维修量小，在给矿量满负荷运行时，测 到电机电流为1 6 A ，则消耗功率为6 ．0 8 k V A ，是节 能降耗的好设备。设备轴向出矿均匀，精矿冲洗水 轴向布水连续、均匀。设备磁性能稳定，磁场强度 高、磁场作用深度大，设备重量轻，槽体结构合 理，保证设备在大矿浆体积流量下正常工作，设备 的矿浆处理能力大于5 5 0 m 3 ／h 。 工业试验及生产考察都取得满意的分选指标， 用一台C T B l 2 4 5 大型永磁磁选机代替原使用的两台 C T B l 2 2 4 磁选机，作业精矿品位提高3 ．4 9 3 ％，回收 率提高7 ．4 3 ％，选矿指标与磁选管选别结果接近。 选矿厂由于使用了C T B l 2 4 5 磁选机，将技改前铁精 矿产率4 ．1 8 ％提高到技改后铁精矿产率6 ．5 ％，提高 了2 ．3 2 ％，年新增铁精矿量约3 5 2 6 4 t ，以2 0 0 7 年铁 精矿价格计算，每年新增效益约15 0 0 万元。 参考文献 [ 1 ] 北京矿冶研究总院．新型超大永磁筒式磁选机研制[ R ] ． 2 0 0 8 ． [ 2 ] 北京矿冶研究总院．新型超大永磁筒式磁选机工业试验 及生产考察报告[ R ] ．2 0 0 8 ． [ 3 ] 史佩伟，陈雷，谭达．多极永磁磁选机的试验研究[ J ] ． 有色金属选矿部分，2 0 0 7 ， 1 ，4 1 1 4 5 ． C O M M E R C I A LT E S TR E S E A R C Ho FC T B l 2 4 5P E R M A N E N TM A G N E T I C S E P A R A T O R S H IP e i w e i ，C H E NL e i ，W A N GX i a o m i n g B e i i i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g ＆M e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T T h eC T B l2 4 5p e r m a n e n tm a g n e t i cd r u ms e p a r a t o rw a sd e v e l o p m e n tb yB G R I M M ．I no r d e rt o t e s tt h e C T B12 4 5s e p a r a t o rp e r f o r m a n c et h ec o m m e r c i a lt e s tw a sc a r r i e do u ti n t h i sp a p e r ．T h er e s u l ts h o wt h a tt h e e q u i p m e n tp e r f o r m a n c e i se x c e l l e n c ew i t ht h ec h a r a c t e r i s t i co fs t a b l e s e p a r a t i o n a n d l a r g ec a p a c i t y ．T h e s e p a r a t i o n i n d e xa c h i e v ea n do v e rt h e p e r f o r m a n c e r e q u i r e m e n t o fc o n c e n t r a t o r ，w h i c hs h o wt h a tt h e C T B12 4 5i se c o n o m i z eo ne n e r g ya n dh i g he f f i c i e n c ye q u i p m e n t ． K e yw o r d s p e r m a n e n tm a g n e t i cs e p a r a t o r ；r e c o v e r y ；c o m m e r c i a lt e s t 己，‘、 ／‘叫‘叫‘W i 、 ／i 呵‘W ‘呵‘、 ／‘、 ／‘、己，‘、 ／i 、 ／‘、0 y ‘、己7 - - 、 ／} 、 ／‘、己7 ‘、／‘、己7 ‘、／●卜己7 ‘、 ／‘、‘j 己7 ‘、 ／‘、 ／‘、 ／‘、y ‘、／‘、芒／、芒／- 卜t y P 上接第2 2 页 W A S T EW A T E R ’SU T I L I Z A T I O NO FL E A D Z I N CM I N EI NL N N E RM O N G O L I A H U o G E Q I L IH a i l i n g ．F U 蜀，l I n n e rM o n g o l i aB a y a n n a e rW e s t e r nC o p p e rC o r p o r a t i o n ，L i n h eI n n e rM o n g o l i a0 15 0 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T F r e ee l i m i n a t i n go ft h ew a s t ew a t e ri nt h em i n en o to n l ym a k e st h ew a t e rr e s o u r c el o s tl a r g e l y ，b u ta l s o i tw i l lc a u s ec i r c u m s t a n c ep o l l u t i o ns e r i o u s l y ．A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e ro ft h et e c h n i c a lf l o wi nt h el e a d - z i n c m i n ei nt h eI n n e rM o n g o l i aH u o g e q i ，w es y n t h e s i z ea n dr e u s et h ew a s t ew a t e rw h i c hi sp r o d u c e dd u r i n gt h e w h o l ef l o w ．T h i sm e t h o do fr e u s i n gw a s t ew a t e rc a nb ea p p l i e df o rr e f e r e n c ef o rt h es i m i l a rc o r p o r a t i o no rm i n e ． K e yw o r d s w a s t ew a t e ro fm i n e ；r e t u r n i n g - w a t e r ；p u r i f i c a t i o n ；r e c y c l ee c o n o m y 万方数据