某铅锌矿回水利用研究试验.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 ⅣⅡN l N GA N D 眦T A L L l ．1 1 1 1 7 , 1 C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 某铅锌矿回水利用研究试验① 苏维龙1 ，罗朝艳2 1 ．广西华锡集团再生资源分公司，广西南丹5 4 7 2 0 5 ；2 ．柳州华锡有色设计研究院有限责任公司，广西柳州5 4 5 0 0 5 摘要对广西某铅锌矿进行回水利用研究试验，研究了选厂尾水直接回用、在线处理后回用、水净化处理后回用等方案对浮选试 验指标的影响。结果表明，尾矿水经硫酸铝 硫酸亚铁处理后回用方案取得较好的试验指标，较回水直接利用所得铅锌矿质量、回 收率均高出1 3 个百分点，且铅精矿中锌的损失率也明显降低，该方案在对选厂生产指标无影响的前提下，实现生产尾水综合利用 及治理工作。 关键词铅锌矿；浮选；回水利用 中图分类号T D 9 5 2文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 9 3 文章编号0 2 5 3 - 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 0 3 4 1 - 0 3 广西某铅锌矿选厂日处理量为10 0 0t ，在选矿生 产过程中产生大量选矿尾矿水，随着国家对环境保护 的要求和全民环境意识的提高，水资源的有效利用和 保护是企业正常生产和发展的关键。选矿厂废水的利 用，对减少环境污染、保护生态平衡具有重要作用，也 是节约选矿厂新水用量的根本措施。对选矿废水的治 理以及循环利用，已成为选矿厂急需解决的重大问题， 直接关系到矿山生产任务和发展战略规划的完成。对 于铅锌废水的处理，国内外常用的方法是混凝沉降法 混凝沉降法‘卜2 。、氧化法‘3 。、吸附法‘4 【、生物法‘5 1 等，工 业生产中应综合考虑各个方法的特点，探索最适宜的 废水处理方法与条件。 1 矿石性质及试验方案 1 ．1 矿石性质 试验代表性矿样取自于现场球磨机给矿皮带处， 矿样按照严格的样品加工程序，破碎至- 3m m ，缩分出 试验样品和化验样品，原矿多元素化学分析结果见表 1 ，一3m m 试样粒度筛分分析结果见表2 。 本次试验的铅锌矿体属沉积型铅锌多金属矿床， 为金银铅锌多金属成矿带的组成部分，主要金属矿物 有闪锌矿、铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁 矿、磁铁矿等，脉石矿物主要为钙铁辉石、透闪石、云母 等云母等。 表1 原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ P bZ nC n A g F eSA sB iS b 3 ．6 9 44 ．5 7 50 ．3 5O ．0 6 3 1 1 ．4 5 6 ．3 6 30 ．0 70 ．0 5 4 0 ．0 4 9 表2 3m m 试样粒度筛分分析结果 1 ．2 选厂现状 该铅锌选厂于1 9 8 6 年建成投产，初期设计日处理 铅锌原矿量6 0 0t ，2 0 0 1 年对原生产工艺流程进行技 术改造，处理能力提高至8 0 0t ／d ，通过不断的技改发 展，目前处理能力达到10 0 0t ／d 。生产工艺流程为 “铜铅混浮一锌硫分离”，最终产品为铅精矿和锌精矿， 综合回收铅、锌、铜、银等有价金属，其中铜富集于铅精 矿中回收。选厂生产使用药剂主要有丁铵黑药、苯胺 黑药、硫酸锌、石灰、硫酸铜、黄药、乙硫氮和2 号油。 选厂所在矿区水资源丰富，选厂生产主要水源是坑口 井下水和当地河水，选厂选矿过程年总用水量约1 3 2 万立方米，产生选矿尾矿水约1 2 9 万立方米，一般情况 下直接排入尾矿库沉淀，未进行循环利用。 1 ．3 试验方案 项目技术研究目标为选矿废水能回用于选矿生 产作业，且不能影响选矿生产技术经济指标。经查阅 相关研究文献资料，目前成功运用的尾水循环利用主 要技术，有废水处理再回用和流程在线处理技术。结合 古益选厂生产工艺流程情况、尾矿库监测水质数据和现 场经验，考虑的试验方案有①模拟生产清水试验； ②直接回水试验；③在线处理试验；④水处理试验。 通过以上试验方案的研究，探索影响生产指标的 关键因素，找出可实现选矿尾水再利用的方法，达到项 ①收稿日期2 0 1 4 0 6 0 3 作者简介苏维龙 1 9 6 4 一 ，男，广西防城人，工程师，主要从事锡石多金属硫化矿尾矿资源再回收工作。 万方数据 矿冶工程第3 4 卷 目技术研究目标。 2 试验内容 2 ．1 模拟生产清水试验 采用试验矿样模拟现场“铜铅混浮一锌硫分离”工 艺流程进行闭路试验，确定接近生产指标的药剂制度， 以作为尾水回用试验对比数据。原矿磨矿细度一0 ．0 7 4 m m 粒级占7 6 ．o o ％，接近生产入选粒度。浮选、磨矿 用水取自试验室自来水，p H 值为6 。参考现场的药剂 制度，铜铅混浮作业采用硫酸锌作抑制锌、丁铵黑药与 苯胺黑药作为捕收剂，配比按1 1 ；浮锌作业采用石灰 作抑制硫、硫酸铜作活化锌，黄药与乙硫氮按1 1 比例 作为捕收剂。铅、锌闭路流程均采用一粗三精二扫，闭 路试验结果见表3 。 表3 模拟生产清水闭路试验结果 模拟生产清水闭路试验获得的指标为铅精矿产 率为5 ．9 9 ％，含铅5 4 ．6 9 ％，回收率9 1 ．1 7 ％；铅精矿中 含铜3 ．9 6 ％，回收率7 1 ．7 9 ％；锌精矿含锌5 1 ．5 5 ％，回 收率8 9 ．2 3 ％。 2 ．2 直接回水试验 直接回水试验磨矿、浮选用水均采用现场尾矿水，按 照模拟生产清水试验条件进行闭路试验，结果见表4 。 表4 直接回水闭路试验结果 由表4 可知，尾水直接回用闭路试验中，虽然抑制剂 用量大幅度增加，且捕收剂用量近减半，但铅精矿品位仍 下降4 ％，铅精矿中锌损失率提高3 ．2 1 ％；尽管对浮锌作业 的影响不大，但锌精矿的质量和回收率有所降低。 2 ．3 在线处理水试验 2 ．3 ．1 条件试验 尾水直接回用试验结果表明铅锑精矿质量明显降 低，锌金属在铅精矿中的损失增加，从7 ％提高至1 0 ％ 左右，为确保尾水回用后不影响生产指标，寻求有效技 术，在考虑生产易于实现的前提下，通过添加硫酸、石 灰、硫酸铝进行开路探索浮选试验，铅、锌选别流程均 采用一粗两扫，试验结果见表5 。 表5 在线处理废水试验结果 方案 产品产率 曼焦二丝旦些皇』竺 名称／％P bZ nP bZ n 铅粗精矿2 3 ．2 4 单一硫酸锌 锌粗精矿2 2 ．9 8 抑制方案尾矿6 2 ．“ 给矿 1 0 0 ．0 0 铅粗精矿2 2 ．6 2 硫酸调整 硫酸锌锌粗精矿1 6 ．6 2 抑制方案尾矿 6 5 ．4 8 给矿 1 0 0 ．0 0 铅粗精矿 硫酸铝调整 硫酸锌锌粗精矿 抑制方案 尾矿 给矿 1 8 ．1 41 8 ．2 47 ．9 5 2 5 ．3 2O ．5 01 1 ．9 9 6 5 - 3 60 ．1 60 ．0 9 4 1 0 0 ．0 03 ．5 44 ．5 4 铅粗精矿 石灰高碱方案 锌墨莩矿 给矿 表5 试验结果表明①单一硫酸锌抑制方案，铅 粗选铅回收率9 1 ．4 5 ％，含铅1 4 ．0 9 ％；②硫酸调整、硫 酸锌抑制方案，铅粗选铅回收率9 3 ．9 2 ％，含铅 1 4 ．4 1 ％；③硫酸铝调整、硫酸锌抑制方案，铅粗选铅 回收率9 3 ．4 7 ％，含铅1 8 ．2 4 ％；④石灰高碱方案，铅粗 选铅回收率8 9 ．6 9 ％，含铅1 6 ．9 6 ％。 可见，同比铅粗选，添加硫酸铝方案，铅回收率和精 矿质量均有所改善。添加硫酸方案，铅的回收率虽提高 2 ％，但精矿质量无明显提高，因此，尾水回用闭路试验 采用添加硫酸铝和石灰高碱方案。针对试验目的，进一 步对硫酸铝用量进行了试验探索，结果见图l 一2 。由 图l 和图2 可知，适宜的硫酸铝用量为2 0 0g ／t ，此时 的铅粗精矿产率为1 8 ．1 4 ％，铅品位为1 8 ．2 5 ％，回收 率为9 3 ．5 3 ％；锌含量为7 ．5 7 ％，分布率为4 5 ．叭％。 2 ．3 ．2 闭路试验结果 采用硫酸铝处理方案，进行闭路试验，试验结果见表 6 。由表6 可知，铅、锌精矿均可以获得较好的选别指标。 硫酸铝用量， g 。t ‘1 图1 铅粗精矿铅品位、回收率与硫酸铝用量关系图 ％”玎烈铊弱L 眦邯∞巧釜|叭i 王眦 ”m m 弱 8 m 4 坶4 8 8 』8 1 5 m n 王 m 加拍啪黯∞L 眦s ；笛褐僦够王互吼 m m m 酡 n 4m 船b 钾 m m 王 瑚肿“ 似引丽L 眦肿“ ％搬鸲王乞眦 舶彤凹慨弘邱L 吼曲吆凹城凹t 王呱”瑚m 勰 8 托m 4舶眈挎∞ m n n 王舛舵粥腻侈“ 酡喊 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月 苏维龙等某铅锌矿回水利用研究试验 零 裙 擎 回 欹 硫酸铝用量“g ‘t 1 图2 锌粗精矿锌品位、回收率与硫酸铝用量关系图 表6 硫酸铝处理方案闭路试验结果 2 ．4 处理回水试验 处理回水试验方案，其试验用水采用经硫酸铝和 硫酸亚铁处理后的尾矿库溢流水，p H 值为6 ～7 ，与清 水p H 值相同，试验中磨矿、浮选均采用此水，闭路试 验流程图见图3 ，试验结果见表7 。 锌精矿 图3 处理回水闭路试验流程 表7 处理回水闭路试验结果 由表7 可知，铅精矿含铅5 2 ．9 5 ％，回收率9 1 ．2 1 ％； 锌精矿含锌5 0 ．3 0 ％，回收率8 8 ．2 4 ％；铜精矿含铜 3 ．6 4 ％，回收率6 9 ．9 8 ％。闭路试验结果表明，尾矿水 经硫酸铝 硫酸亚铁处理沉淀后返回使用，对选别指 标基本无影响。 3 结论 1 通过对选厂生产尾水循环试验研究，采用石灰 高碱方案、石灰 亚硫酸钠方案和直接采用硫酸铝 硫 酸亚铁对尾水处理，在稳定生产技术经济指标的情况 下，都可实现生产尾矿水循环利用，大大提高选矿废水 利用率。其中，硫酸铝 硫酸亚铁进行水处理方案，技 术可靠，可操作性强，铅、锌、铜试验指标更接近模拟生 产清水指标，药剂用量和成本最低，经济上合理，节能 降耗，提高了选矿尾水的利用量。建议采用此法利用 回水。 2 提高有色金属矿山的整体经济效益，节能降耗 是一项重要措施，提高选矿回水利用，节约新水用量， 对于充分利用水资源、减少废水排放、节能降耗、保护 环境有十分重要的意义。古益选厂尾水循环利用研究 成果既解决了生产的实际问题，减少尾水排放，又降低 选矿药剂的富集化污染，提高了矿山环保抗风险能力， 能有效地实现节能减排增效的经营目标。 参考文献 [ 1 ] 孙水裕，谢光炎，宁寻按，等．硫化矿浮选废水净化与回用的研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 1 4 3 3 3 7 ． [ 2 ]郑雅洁，彭振华．铅锌矿选矿废水的处理及循环利用[ J ] ．中南大 学学报，自然科学版，2 0 0 7 ，3 8 3 4 6 8 4 7 3 ． [ 3 ]王长友，祁金兵，张玲玲，等．臭氧氧化法处理金矿氰化废水的试 验研究[ J ] ．辽宁化工，2 0 0 4 ，3 3 8 4 4 6 4 4 7 ． [ 4 ] 严群，谢明辉，罗仙平．会理锌矿选矿废水循环利用的研究[ J ] ． 给水排水，2 0 0 6 ，3 2 4 5 4 - 5 6 ． [ 5 ]闵小波，于霞，柴立元，等．生物法处理重金属废水研究进展 f j ] ．中南大学学报，2 0 0 3 ，3 3 2 9 0 9 7 ． 万方数据