西藏某铜铅锌选矿废水处理及回用探析.pdf

第2 8 卷第4 期 2 0 1 2 年8 月 湖南有色金属 H U N A NN O N F E R R O U SM E T A L S 5 5 西藏某铜铅锌选矿废水处理及回用探析 唐灿富 湖南有色金属研究院，湖南长沙4 1 0 0 0 5 摘要出于对拉萨河水体保护要求，对西藏某铜铅锌矿选矿废水进行处理并全部回用，实现废水 的零排放。排放废水中主要含有重金属离子和部分有机污染物，采用“混凝沉淀一c 1 0 氧化一曝 气一吸附一调D H 值一回用”处理工艺，可有效去除废水中的重金属离子及有机污染物，满足废水 回用生产的要求，实现废水的零排放目标。 关键词选矿废水；混凝沉淀；C I O ，氧化；回用生产；零排放； 中图分类号X 7 0 3文献标识码A文章编号1 0 0 3 5 5 4 0 2 0 1 2 0 4 0 0 5 5 0 3 选矿厂碎矿和选矿过程中外排的废水称为选 矿废水。在有色金属选矿中，处理lt 矿石浮选法用 水4 ～7m 3 ，重选用水2 0 ～2 61 T 1 3 ，浮磁联选用水2 3 。2 7m 3 ，重浮联选用水2 0 ～3 0m 3 ，大部分消耗的水 量伴随尾矿以尾矿浆的形式从选矿厂流出，经过尾 矿库的沉积作用自净后排放L 1 j 。在浮选过程中，为 了有效地将有用组分选出来，需要在不同的作业加 入大量的浮选药剂，部分金属离子、悬浮物、有机和 无机药剂的分解物质等，都残存在选矿废弃溶液中， 形成含有大量有害物质的选矿废水。直接排放该选 矿废水，将对环境造成严重污染心J 。 由于生产所耗水量较大，若直接排放将是对水 资源的极大浪费，同时经过实验研究，选矿废水经过 适当处理可回用于生产，具有显著的经济效益。 1 选矿废水的水量及水质 1 ．1 选矿废水的水量 西藏某铜铅锌选矿生产采用铜、铅、锌复合浮选 工艺，选矿废水主要由以下几部分组成铜精矿溢流 水、铅精矿溢流水、锌精矿溢流水、地面卫生水、尾矿 废水等。通过对选矿生产过程系统的调查，选矿废 水水量统计结果见表1 。 表1选矿废水水量统计结果 注考虑一定的富余，处理水量按照50 0 0m 3 ／d 设计。 1 ．2 选矿废水水质 选矿生产废水中都不同程度地含有重金属离子 及选矿药剂，如c u 、P b 、z n 、黄药、松醇油、硫化物、 氧化物、酸、碱等，p H 值高。选矿废水水质见表2 。 表2 选矿废水水质 m g ／L 注p H 为无量纲。 从表2 可知，选矿废水若直接外排，超标因子为 p H 、s 2 一以及C O D 、S S 等，但是污染浓度并不高，这 作者简介唐灿富 1 9 7 7 一 ，男，助理工程师，主要从事环境保护、治 理工作。 主要是因为经过尾矿库的沉降截留作用所致。同时 经实验研究得到废水若经自然降解后直接回用于生 产，将导致铅精矿中锌含量过高，影响产品质量，而 且所产生的选矿废水中重金属离子的富集将进一步 恶化选矿指标，因此要将选矿废水回用作选矿用水， 万方数据 5 6 湖南有色金属第2 8 卷 必须进行适度处理。 2 工艺流程的确定及特点 2 ．1 工艺流程的确定 通过对尾矿库出水水质的分析可知，废水若外 排，D H 、s 2 一以及C O D 、S S 等均存在一定程度的超 标，若回用于生产，在循环过程中重金属离子等将会 不断富集，造成水质不断恶化，影响产品品质。因此 主要针对以上超标因子及重金属离子进行去除。 对于重金属离子的去除，化学沉淀法无疑是一 种应用最广泛、处理效果最佳的处理方法- 3 j 3 。该项 目采用混凝沉淀法，通过投加硫化钠和絮凝剂，在去 除部分重金属离子的同时，还能有效去除大部分S S 和C O D 。 选矿废水中C O D 主要是由于选矿过程中加入 的浮选药剂所导致，属于低浓度有机废水，不宦采用 生化处理，该项目采用C I O ，化学氧化法进行降解， C 1 0 2 是一种强氧化剂，具有极强的氧化能力，能将废 水中绝大部分有机污染物进行降解。然后采用鼓风 曝气，一方面进一步氧化去除废水中的有机物，一方 面去除废水中残存的C l O ，。 为了尽可能降低废水中残存的重金属离子和有 机污染物，在最后设置一道炉渣吸附工序，出水再调 整D H 值后可回用于生产。 工艺流程如图1 所示。 尾砂库出水 达标外排 图1 处理工艺流程图 2 ．2 工艺流程的特点 1 ．采用混凝沉淀 C 1 0 2 氧化 炉渣吸附工艺， 工艺流程简单，处理效果稳定。 2 ．采用物化处理工艺和炉渣吸附工序，操作维 护简单，运行成本较低。 3 ．产生的污泥输送回尾砂库，可省去污泥处理， 有效降低工程投资，也减少了人工劳动强度。 3 处理效果及运行情况分析 3 ．1 处理效果 本项目2 0 1 1 年建成投入运行，处理效果较为明 显。经处理后的废水无色、无刺激性气味，出水水质 见表3 。 表3 处理后废水水质 m g ／L s s石油类 2 ．0 3 O ．5 1 7 8 5 t 7 9 8 l ，3 O ．5 查堕奎二 二型 型』旦型坠』业L 兰兰一 注p H 为无量纲。 出水水质结果表明，处理后废水完全达到排放 标准，并可1 0 0 ％循环利用。经过一年半的运行情 况，未对选矿工艺指标产生不利影响。 3 ．2 运行情况分析 本工程选择的工艺流程简单可靠，工艺设备较 少，水泵、风机等均为常用的机械设备，出现故障的 几率低，因此保障污水处理设施正常运行的风险比 较小，污水处理效果稳定。 处理运行费用主要包括电费及药剂费用，根据 运行统计数据，每月处理水量平均为1 2 0 0 0 0m ’，电 费为2 40 0 0 元，药剂费用为3 60 0 0 元，折合处理每 吨废水为0 ．5 元／n 1 3 。回用水按照0 ．6 元／t 计算， 本项目每月可节约水费7 20 0 0 元，经济效益也非常 显著。 4 结论 1 ．选矿废水采用混凝沉淀- - C 1 0 2 氧化一曝气 一吸附工艺，混凝沉淀去除部分重金属离子和选矿 药剂，采用C 1 0 2 对废水进行氧化处理，进一步去除 废水中的C O D 和硫化物，曝气去除余氯，吸附强化 处理效果，处理后的选矿废水无色、无刺激性气味， 水质良好，符合国家污水综合排放标准的G B 8 9 7 8 9 6 一级水质标准，而且满足】0 0 ％生产回用水的要 求，实现选矿厂废水的零排放。 万方数据 第4 期唐灿富西藏某铜铅锌选矿废水处理及回用探析 5 7 2 ．处理后废水全部回用于生产，可节约大量的 新鲜用水，不但实现了节能减排，还能创造显著的经 济效益。 参考文献 [ 1 ] 罗仙平，射明辉．金属穆t l t 选矿废东净化与资源化刺用现状与 研究发展方向[ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 ，1 5 1 0 5 1 5 6 ． f 2 ]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 ， 3 4 1 4 5 ， [ 3 ]赵永斌，袁增伟，戴文灿，等．混凝吸附处理选矿废水的研究 [ J ] ．广东工业大学学报，2 0 0 1 ，1 8 4 9 4 9 7 ． 收稿日期2 0 1 2 0 6 2 0 A n a l y s i so n F l o t a t i o nW a s t e w a t e rT r e a t m e n ta n d R e c y c l i n g i naC u - P b - Z nM i n ei nT i b e t T A N GC a n f u H u n 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 s ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 5 ，C h i n a A b s t r a c t F l o t a t i o nw a s t e w a t e ri naC u 。P b ．Z nMi n ei nT i b e tw a st r e a t e da n dr e u s e dt oa c h i e v ez e r or e l e a s ef o rt h e L h a s ar i v e rw a t e rp r o t e c t i o nr e q u i r e m e n t s ．T h ew a s t e w a t e rm a i n l yc o n t a i n e dh e a v ym e t a li o n sa n ds o m eo r g a n i c p o l l u t a n t s ．T h ep r o c e s so f “c o a g u l a t i o n s e d i m e n t a t i o n - C 1 0 2o x i d a t i o n a e r a t i o n a d s o r p t i o n a d j u s tp H 。r e u s e ’’w a s u s e d ，w h i c hc o u l de f f e c t i v e l yr e m o v et h eh e a v ym e t a li o n sa n do r g a n i cp o l l u t a n t si nw a s t e w a t e r ，m e e tt h ep r o d u c 。 t i o nr e q u i r e m e n t s ，a n da c h i e v ez e r or e l e a s e ． K e y w o r d s t l o t a t i o nw a s t e r w a t e r ；c o a g u l a t i o ns e d i m e n t a t i o n ；C 1 0 2o x i d a t i o n ；w a s t e w a t e rr e c y c l i n g ；z e r or e l e a s e 口。口o t o t o 口o ∞t e 气。气c 乍也气e 气电气吧以世吒e ，口气。弋e t e 气。气e 气c 砷口o t o 求 ≈‘e 啊e 气吧气℃气e ／眇寸。气。气已弋凸鹋气。气。气e t e 气。弋c 4 气电气o 上接第1 7 页 开路试验、闭路试验、全流程综合闭路试验，试验流 程比较稳定，试验指标具有较好的重现性。试验方 案及流程可以作为本区矿石可选性评价、矿山开发 建设可行性研究以及建厂设计依据。 参考文献 [ 1 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 胡熙庚，黄和慰，毛钜凡．浮选理论与工艺[ M ] ．长沙中南工 业大学出版社，1 9 9 1 ． 徐晓萍，易贤荣江西尖峰坡难选锡石硫化矿选矿工艺的研究 [ J ] ．材料研究与应用，2 0 0 7 ， 3 3 5 ． 管则皋，锡铁矿选矿工艺研究[ J ] ．广东有色金属学报，2 0 0 6 ， 9 2 5 ． 收稿日期2 0 1 2 0 6 1 0 E x p e r i m e n t a lS t u d y o nM i n e r a l P r o c e s s i n gT e c h n o l o g y o fT i nS t o n eS u i f i d eO r ei nB a i s h a z i l i n gM i n i n g X I A 0J i n l i n E r s h i s a n y eC o n s t r u c t i o nG r o u pC o ．L t d ．，C h a n g s h a4 1 0 0 1 4 ，C h i n a A b s t r a c t B a s e dO l lt h es t u d vo fp r o c e s sm i n e r a l o g yo ft i ns t o n es u i f i d eo r e ，i tf o c u s e do nf l o t a t i o nd e s u l f u r i z a t i o n ， g r a v i t ys e p a r a t i o na n ds h a k i n g t a b l e t a i l i n g s f l o t a t i o no fm i n e r a lp r o c e s s i n ge x p e r i m e n t a lr e s e a r c h ，w h i c ho b t a i n g o o dd r e s s i n gi n d e x e s t i ns t o n eg r a d eO ．4 1 ％ t i ng r a d e i s6 3 ．6 5 ％a n dt h er e c o v e r y6 5 ．5 2 ％o fs h a k i n gt a b l e t i nc o n c e n t r a t e ；t i n g r a d e8 ．3 2 ％，t h er e c o v e r yi s 5 ．1 0 ％o ft i nf l o t a t i o nc o n c e n t r a t i o n ，a n dt o t a lt i nr e c o v e r yr a t e i s7 0 ．6 2 ％．T h ec o p p e rg r a d eo fC uc o n c e n t r a t eo b t a i n e di nt h et r i a l si s 1 8 ．6 2 ％a n dt h er e c o v e r yi s6 9 4 7 ％， w h i c hp r o v i d et h eb e s tc o n c e n t r a t i o np r o c e s sf o rt h ed e s i g no fc o n c e n t r a t i o n - K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g ；p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n da r s e n i c ；t a i l i n g sd i s c a r d i n go fg r a v i t ys e p a r a t i o n ；s l i m ef l o t a t i o n 万方数据