三鑫铜矿选矿废水循环利用工业实践.pdf

5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第l 期 d 硝l O ．3 ％9 ／j ．i s m ．1 6 7 l 母4 蛇．加1 6 ．0 1 ．0 1 4 三鑫铜矿选矿废水循环利用工业实践 黄橙，周林涛，付壮，王宁，陈珊珊 湖北三鑫金铜股份有限公司，湖北大冶4 3 5 1 0 0 摘要在原混凝沉降处理选矿废水基础上，提出优化浮选流程、分段使用回水方法，回水循环使用一个月后，铜精矿品 位1 9 ％，金、铜回收率分别为8 2 ．7 0 ％，9 3 ．6 9 ％，实现选矿废水零排放及生产指标稳定。 关键词选矿废水；循环利用；零排放 中图分类号X 7 5 1 ．0 3 文献标志码A 文章编号1 6 7 l - 舛9 2 2 0 1 6 0 1 - 0 0 5 6 - 0 1 4 h ．1 u s t r i mP r a c t i c e 蚰R e u ∞o fW 础啪t e rD i s c h a r g e da f t e rD r e s s i n gP r o c e s s i nS a 商n G o l d - ∞p p e rM i n i 赡 H U A N GC k n g ，Z H o Ub n t 仰。F Uz } u 埔l n g ，W A N GN i 唱，C H E Ns } m m h 帆 日如“鼬眦讥c D 纪一唧那r 胁砌峪c D ．，玩，D 哆妒肌6 e i 钌5 J D D ，吼i M A ‰c t B a s e do nt l l et r e a t m e n to fc o a g u l a t i o n - S e d i m e n t a t i o n ，p u tf o r w a r dt l l em e m o d o no p t i m i z i n gn o t a t i o n p r o c e 8 s 锄ds e c t i o n a lu s e db ∞k w a t e ri no r d e rt od e a lw i t hw 鹊t e w a t e rd i s c h a r g e d ，r e c y c l e da f t e r1m o n t h ，t l l eg r a d e o fc o p I e rc o n c e n t 飓t e1 9 ％，g o l d 粕dc o p p e rr e c o v e r ya r e8 2 ．7 0 ％，9 3 ．6 9 ％，t I l u st I I e 船mw a s t e w a t e rd i s c h a r g ei s a c l l i e v e da n df l o a t a t i o ni n d e x e ss t a b i l i z e d ． 1 【e yw O 川s m i n e r a lp r o c e s s i n gw 硒t e w a t e r ；r e c y c l i n g ；z e r od i s c h a r g e 随着国家对环境保护的日益严格，要求矿山必 须做到废水零排放，众多的矿山企业面临越来越大 的环保压力。选矿废水如何经过适当的处理后回用 于生产过程，是国内矿山亟待解决的一个重要课题。 选矿废水排放量大，固体悬浮物 S S 、化学需氧量 c O D 、重金属离子等主要指标均超过国家排放标 准，不能直接排放，不加处理回用于选矿过程会影响 到选别指标圳。三鑫金铜公司在原有污水处理基 础上，提出磨浮区别用水法，对选矿废水进行一系列 循环利用试验，稳定了选矿技术指标，实现了选矿废 水零排放，并在工业生产中得到验证。 湖水 ] 1概况 1 ．1 选矿工艺 三鑫金铜公司属矽卡岩型金铜多金属矿山，选 矿生产能力达30 0 0 ∥d ，年处理矿石量约1 0 0 万t 规 模，年产矿山铜1 万余t ，矿山金1t 多，硫精矿 8 万t ，铁精矿5 万t 。选矿生产流程为三段一闭路 碎矿、一段闭路磨矿、铜硫混合浮选一混合精矿再 磨铜硫分离浮选、混合浮选尾矿弱磁选一中磁选、 精矿浓缩一过滤脱水原则流程口1 。选矿用水量约l 万m 3 ／d ，其中主要集中在磨矿用水和浮选用水，选 矿厂供水流程见图l 。 图1 选矿厂供水流程 F i g ．1 r 1 1 l ew a t e rn o wo fc o n c e n t r a t o r 选矿厂间断回用 投稿日期2 0 1 4 J 0 9 J 0 2 修回日期2 0 1 5 l l j 2 3 作者筒介黄橙 1 9 8 3 ． ，男，湖北武汉人，硕士，工程师，从事矿物加工工艺研究及污水处理方面的研究。 万方数据 2 0 1 6 年第1 期黄橙等三鑫铜矿选矿废水循环利用工业实践旦 1 ．2 污水处理工艺流程 原尾矿压滤回水投入选矿厂流程使用过程中， 因滤液悬浮物未达标，对选矿指标带来一定影响，所 以公司新建设污水处理厂，对选矿废水进行集中处 理。目前污水处理设计能力1 ．2 万m 3 ／d ，进水来源 包括铜精矿、铁精矿和硫精矿的浓缩池溢流水和尾 矿压滤废水。污水处理流程见图2 。 图2 污水处理流程 F i g ．2 ，1 1 l en o wo fs e w a g e 眦a t I n e n t 1 ．3 水质性质出达标要求。其中精矿溢流水p H 、C O D 、s s 值最高， 处理前后选矿废水水质情况如下表所示。从表主要由于精矿中残留浮选药剂量大所致。经过絮 1 可以看出，污水处理前，选矿两个出水点指标均超凝、沉淀处理后，出水点C O D 不大于6 0m g ／L 。 表1 进／出水水质 T a b l el W a t e rq u a l i t yo fi n l e ∥o u t l e t 堡旦璺Q 些 竖生12型 竖生12 璺 』 竖生 些 精矿溢流水204 3 0 2 O ．0 21 3 尾矿压滤水 7 9 9 5 O ．0 26 混合进水 1 4 l2 2 7 O ．0 28 出水 5 86 2≤O ．0 26 ．5 8 ．5 去除率／％ 5 8 7 2一一 2 回水使用情况 2 ．1C O D 变化 回水循环利用最重要是考虑水质对浮选影响， 选矿废水仅通过混凝沉降处理后回用，对选别指标 影响较大。由于工艺流程中以黄药为捕收剂、M O S - 2 为起泡剂、石灰为调整剂，随废水循环使用后，回水 中不断累积大量残余药剂，C O D 增高，返回选矿流程 后使得浮选泡沫偏大、易碎、含泥量大，造成精矿品 位不好控制，回收率降低H 』。为掌握回水循环使用 与水质变化情况，计划对选矿废水循环使用六周 每 周为一次 ，对进、出水C O D 进行检测，循环次数与 C O D 变化如图3 所示。 从图3 可以看出，循环开始前，选矿废水经过污 水处理厂处理后c O D 均在达标范围，累计循环l 周 后进、出水c O D 均已超标，进水C O D 略高于出水；累 计循环4 周后，达到最高值，之后C O D 值有所回落 并保持在2 0 0m g ／L 左右。由于污水处理系统没有 针对回水循环使用进行深度处理，废水循环利用后 C O D 值未能得到降解。 图3 循环次数与C O D 关系 F i g ．3R e l a t i o n s h i pb e t w e e nc y c l e - i n d e xa n dC O D 2 ．2 选矿指标变化 三鑫公司处理的矿石为矽卡岩型金铜多金属共 生矿，浮选工艺为一段混合浮选，先把硫化铜、硫化 铁混合浮出，对混合精矿再磨后进行铜硫分离。为 研究回水对指标具体影响，在原矿品位变化不大下， 以清水 累计一周 、废水 累计一周 、废水 累计两 周 为水质条件进行现场生产试验，选取混合精矿、 混合尾矿、分离精矿三个产品进行铜、金分析，结果 如表2 所示。 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第1 期 表2选矿废水循环利用指标变化情况 1 铀l e2R e l a t i o n s h i pb e 附e e nw 勰t e w a t e rr e c y c l i n g 粕d 妇加谢o ni n d e x e s ／％ 1 单位为g ／t ，F 同。 通过表2 现场生产指标变化可以看出，使用废 水循环利用后，混合浮选产率明显增大，导致混合浮 选精矿、分离铜精矿品位降低，混合浮选尾矿指标正 常，金、铜回收率因精矿品降低而有所提高。根据现 场反馈数据分析，废水循环回用后主要影响精矿品 位，尾矿品位及回收率等指标正常。 3 解决思路及措施 3 ．1 解决思路 一段溢流 混合精矿 从废水循环回用试验结果看，要想实现回水全 部利用，必须解决废水循环后残留药剂累积对精矿 品位造成的影响。根据大量文献研究，多金属硫化 矿浮选过程中捕收剂黄药和黑药趋向于完全吸附在 矿物上，而酯类起泡剂则在水中有相对高的浓度，因 此，回水中M O S ．2 含量较高，残余的脂类药剂被吸附 在脉石矿物表面，使其疏水性增强，减少了脉石矿物 与目的矿物之问可浮性差距，使得混合浮选精矿产 率增大，精矿品位降低∞J 。 3 ．2 解决措施 根据目前生产实际，可以对混合浮选增加一次 精选，提高混合浮选精矿品位 见图4 。考虑到使 用回水中残存药剂积累对浮选带来不利影响，可对 回水进行区别使用，一段磨矿和混合浮选用水全部 使用回水，混合精矿再磨和分离浮选用水使用新水， 从而可减少回水中残余药剂对分离浮选的影响，稳 定精矿品位 见图5 。 图4 浮选工艺改变前后 F i g ．4C h a n g eo fn o t a t i o np m c e s s 图5 新供水流程图 F i g ．5 N e ww a t e rn o wf o rc o n c e n t r a t o r 连续回用 万方数据 2 0 1 6 年第1 期黄橙等三鑫铜矿选矿废水循环利用工业实践 5 9 外湖新加水量约10 0 0 ∥d ，占选矿用水总水量 8 ％，使用新水主要目的一是为清洗混合精矿所带残 余药剂，二是为分离浮选提供无干扰水质环境。此 外，流程中尾矿充填、尾矿干堆、精矿产品各损耗水 分基本与新加水量持平，部分回水可另做破碎、脱 水、磁选、尾矿充填 压滤 、地面卫生清洗等其它工 序日常生产用水，确保回水全部利用。 3 ．3 指标分析 为考查改造后生产指标变化情况，对回水进行 循环使用试验，分别对混合精矿、混合尾矿、分离精 矿进行取样化验，结果见表3 。 表3改造后选矿废水循环利用指标变化情况 1 铀l e3C h 锄g eo ff l o a t a t i o ni n d e x e s 止e rt h ep m c e s s r e c o n s l 帆l c t i o n／％ 从表3 数据可以看出，混合浮选新增一次精选 后，混合精矿产率得到控制，且混合精矿铜品位未出 现大幅度降低趋势；分离浮选使用新水后，精矿品位 稳定，金、铜回收率指标正常。 4经济效益 由于选矿废水中残余大量浮选药剂，在回水循 环使用过程中可加以利用，使得药剂消耗明显降低， 经计算，每年可节约药剂费用约3 0 万元 见表4 ， 年节约新水费用1 0 0 万元；同时可节省选矿废水深 度处理工艺改造及运营费用约5 0 0 万元。结合自身 工艺特点，创新采用新、回水分段使用方法，投人小 见效快、指标稳定、废水零排放，创造显著环境效益 和经济效益。 表4新水与废水选矿药剂用量比较 r I 铀k4M e d i c 砌e n t d o s a g ec l l a n g e d 世e ru s i n g W a S 附a t e r 药剂名称j 挚弛} 药剂增减量／ g ．t - 1 5结论 1 选矿废水C O D 值随循环使用时间延长而增 大，累计循环使用一个月达最高2 5 0m g ／L ，之后 c O D 值有所回落并保持在2 0 0 叫L 左右。 2 经过絮凝沉降处理后的回水直接循环使用， 对混合浮选影响不大，但回水中药剂的积累会使得 混合精矿产率增大，由1 3 ．1 ％上升到1 5 ．5 4 ％，进而 会导致铜精矿品位降低，由2 1 ．8 9 ％降低至 1 3 ．5 4 ％。 3 混和浮选新增一次混合精选，对回水、清水进 行分段使用，循环利用一个月后，铜精矿品位稳定在 1 9 ％左右，金、铜回收率分别为8 2 ．7 0 ％、9 3 ．6 7 ％，选 矿生产指标与使用清水一致，回水利用率达1 0 0 ％。 4 采用局部改造及分段用水方法，既能实现选 矿废水零排放，又稳定了选矿生产指标，同时节约深 度处理投资和运营成本，对环境保护及水资源循环 利用起到积极作用。 参考文献 [ 1 ] 方天明．废水循环利用试验研究及生产实践[ J ] ．四川有 色金属，2 0 0 l 1 5 8 石1 ． [ 2 ] 王巧玲，曾光明．有色多金属选矿废水循环利用研究 [ J ] ．湖南有色金属，2 ∞3 ，1 9 2 1 4 - l 6 ． [ 3 ] 朱江，刘银生，刘恒柏，等．湖北三鑫金铜公司选厂磨 矿自动化改造与应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 1 2 4 1 ．2 4 8 ． [ 4 ] 刘见峰，宋卫峰．铅锌硫化矿浮选废水处理研究进展 [ J ] ．科技导报，2 0 1 0 ，2 8 1 0 l l l 1 1 4 ． [ 5 ] 赵永红，谢明辉，罗仙平．去除水中黄药的试验研究[ J ] ． 金属矿山，2 0 0 6 6 7 5 - 7 7 ． 万方数据