选矿废水中悬浮物对磨矿和浮选影响的研究.pdf

2 0 0 5 年 6 月 第 3 4 卷第 3 期 总第 1 9 2 期 云 南 冶 金 Ⅵ y NNAN M盯 AU j m GY J u n ．2 0 0 5 V o 1 ．3 4 ．N o ．3 S u m l 9 2 选矿废水 中悬浮物对磨矿 和浮选影响的研究 胡立嵩 2 ，罗廉明2 1 ．中国地质大学 武汉环境学院，湖北武汉4 3 0 0 7 4 ； 2 ．武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉4 3 0 0 7 3 摘要为了考查选矿废水中悬浮物对磨矿和浮选作业的影响 ，将添加了悬浮物的清水作为实验用水，进行 磨矿和浮选实验 。实验结果表 明，选矿废水中的悬浮物对磨矿和浮选作业产生影响 ，循环水中的悬浮物必须经处 理后才能回用。 关键词 选矿废水；悬浮物；磨矿 ；浮选 中图分类号 T D 9 2 6 ． 5 文献标识码 A文章编号1 0 0 6 0 3 0 8 2 0 0 5 0 3 0 0 1 7 0 3 I n fl u e n c e o f s u s p e n d e d M a t e r i a l i n W a s t e wa t e r f r o m Or e -d r e s s i n g o n Or e M 叫 in g a n d Fl o t a ti o n HU L i s o n g ， L UO L i a nmi 1 ．C h i n a G e o l o g y U n i v e r s i t y ，Wu h a n ，Hu b e i 4 3 0 0 7 4 ，C h i n a ； 2 ．Wu h a n E n g i n e e r i n g C o l l e g e ，Wu h a n ，H u b e i 4 3 0 0 7 3 ，C h i n a 哪 lACrI n o r d e r t o 蛐t h ei n fl u e n c e 0 f i n w a s t e l “ c i i 0 r e a n dfl o ta t i o n ，t h ems p e n ． s i o nm 船a d d e df r e s hw a t - i s u s e di n饵 e i 1 g a n dfl o t a t i o n ．T h e e x p e r im e n t s h o w s t h e鲫 邓 眄d e d m a t t h a sin fl u e n c e c I I i 她a n d fl o t a - t i o n ．T h e 嘲 Ⅸ I e d m 吐 t i n r e c y 龇w a t - c a r I l n l y b e u s e d a f t e r t r e a t m e n t ． KEY WORDSo r e - d r e s s i n g w a s t e w a t e r ； e e d ma t t ；n d i n g ；fl o t a t i o n 引言 1 试样 大冶铁矿是我国一座特大型多金属矿山，该矿 选矿厂采用 先浮选后磁 选分离工 艺，产品有铁 、 铜 、硫三种精矿。选厂生产用水超过 1 0 0 0 万 t ／ a ， 过去水源主要取 自长江。为了充分提高水资源利用 率和减少工业废水外排造成的污染 ，选矿厂将全厂 生产废水集中经 自然浓缩澄清后，经循环泵房再输 送到各工序，此水称 “ 循环水” 。循环水 的再利用 虽然使新鲜水 的采取量显著减少 ，降低 了生产成 本 ，但因 自然澄清效果较差 ，水 中悬浮物含量偏 高 ，对磨矿和浮选作业带来不 良影响，为此进行 了 循环水中悬浮物对磨矿和浮选作业影响的研究⋯ 1 。 1 ． 1 水样 清水取 自大冶铁矿选矿所开采区地下水，循环 水为选矿厂内循环水，水质分析见表 1 。 表 1 水质分析结果 T a b． 1 W a t e r q u a l i t y a n a l y s i s l l L * 悬浮物 收稿 日期 2 0 0 4 - - 1 l 0 3 作者筒介胡立嵩 1 9 7 1 一 ，男，湖北咸宁人，环境工程专业在读博士 ，主要从事固体废物处理与利用研究。 l 7 维普资讯 2 0 0 5 年 6月 第3 4 卷第3 期 总第l 9 2 期 云南 冶金 YUNNAN M田 AI JJ I RCY J u n．2 0 0 5 V o 1 ．3 4 ．N o ．3 S u m 1 9 2 1 ． 2 悬浮物试样 取 自大冶铁矿选矿厂尾矿浓密机溢 ，经多班 次取样 沉降过滤，自然干燥后混合缩分制成 2 O g ／ 份备用。样品经 O M E C激光粒度分析仪分析，结果 如图 1 。 l O O 8 O 6 0 躐4 O O F i g ， 1 5 1 0 l 5 2 0 2 5 3 0 3 5 悬浮物粒径／ m 图 1 悬浮物粒度分布图 Gr a i n s i z e d i s t r i b u t i o n o f s u p e n d e dⅡ la s s 1 ． 3 矿样 实验矿样 由大冶铁矿选厂提供，经 自然晾干 、 对辊机破 碎至 一2 ix l l n后 ，用环 锥 法缩 分 为 1 0 0 0 g ／ 份并用塑料袋封装备用。 原矿中金属矿物中磁铁矿及赤铁矿等氧化铁矿 物 占 2 0 ． 8 6 ％，黄 铜 矿 占 2 ． o 9 ％，黄 铁 矿 占 1 3 ． 2 6 ％，黄铁矿 、黄铜矿 、磁铁矿和脉石连生体 占 4 3 ． 0 6 ％，磁 黄 铁 矿 0 ． 4 ％；脉 石 矿 物 占 2 0 ． 7 2 ％，有石英 、长石 、方解石 等碳 酸盐矿物 以 及 白云母 、绿泥石 、绿帘石 、透闪石等。原矿多元 素分析见表 2 。 表 2 原矿多元素分析结果 T a b． 2 Mu l i ti e l e me n t a n a l y s i s o f r a w o r e 8 ％ 注 ★单 位为 g ／ t 。 2 实验 2 ． 1 主要设 备及 药剂 主要设备 X M Q一 6 7型 2 4 09 0锥型球磨机 ； X F D 一 6 3型单槽 浮选机 ，混合 浮选用 l L槽 ，分离 浮 选 用 0 ． 5 L槽 ；X S H F一23湿 式 分 样 机 ； x 1 忱6 0 ／ 忱0 0 多用水环式真空过滤机。 1 8 主要药剂 乙黄药 工业级 ，配制成 1 ％水溶 液 ；2 油 工 业 级 ，原 液 ；Z一2 0 0 工 业 级 ， 原液 ；石灰 工业级，配制成饱和溶液 。 2 ． 2 磨矿实验 取_ 2 ix lln大冶铁矿铁矿石原样若干包 每包 1 0 0 0 g ，通过在每份矿样 1 0 0 0 g 中添加不同含 量的悬浮物 ，在球磨机中进行磨矿 ，然后分样 、筛 析 、烘干 、称重 ，计算添加不同悬浮物含量的磨矿 产品 细度 一0 ． 0 7 4 ix lln 的百分含量，考查悬浮物 对磨矿作业 的影 响。磨矿 条件 1 矿浆 浓度 6 6 ． 7 ％； 2 磨矿时间8 m i n ； 3 实验用水 清 水 。 2 ． 2 浮选实验 【 2 J 浮选工艺流程 本浮选实验矿样采用一次粗选 一 次分离浮选工艺流程 ，粗选得到铜硫混精 ，分离 浮选分别得到铜精矿 、硫精矿，然后分析铜 、硫精 矿浮选指标。浮选工艺流程如图 2 所示。 石灰 Z- 2 0 0 原矿 铜精矿 硫精矿 图 2 浮选工艺流程图 F i g ． 2 Ho w-s h e e t o ffl o t a ti o n 8 3 ％ 浮选实验 浮选用水 的组 成成份对 浮选 的影响 很大，通过在清水中添加不同含量悬浮物 ，考查浮 选用水 中悬浮物对硫精矿和铜精 矿浮选指标 的影 响。用清水作为浮选用水 ，得到开路浮选试验最佳 指标 ，为浮选基准空白指标。之后，用清水配制得 到不同浓度的悬浮物溶液为浮选用水，这样做是为 了接近实际，计算悬浮物浓度时考虑了清水中的含 量。实验中所用悬浮物浓度是参考了循环水的化学 分析结果确定的 ，以便探寻循环水中所含悬浮物对 精矿浮选指标影响的规律。 3 结果与讨论 3 ． 1 悬浮物含量对磨矿细度的影响 为了考查矿样 中不同悬浮物含量对磨矿细度的 维普资讯 胡立嵩等选矿废水中悬浮物对磨矿和浮选影响的研究 影响，分别对 6个悬浮物含量矿样进行磨矿实验， 实验结果见图 3 。由磨矿实验结果可知 ，随着矿样 中悬浮物添加量 g ／ k g 的增加，磨矿产品 细度 一 0 ． 0 7 4 m m产率下 降，从 8 3 ％下降 到 7 0 ． 5 ％； 当悬浮物添加量达到 1 5 g ／ k g 时 ，磨矿产品 细度 一 0 ． 0 7 4 m m 产率下降 7 4 ． 5 ％，低于生产工艺要求 的磨矿细度 c o 一 0 ． 0 7 4 m m≥7 5 ％，严重影响浮 选工艺指标 。悬浮物对矿样磨矿细度的影响，可能 是由于悬浮物在颗粒表面上吸附形成包裹，改变了 矿浆的流变学性质，增加了浆体的粘度 ，促进了颗 粒之间的团聚和粘壁 ，降低了矿浆的流动性，改变 了磨矿产品的粒度特性 ，使矿粒与钢球 ，矿粒与矿 粒之间的碰撞机会减少 ，磨矿作减弱 ，从而降低了 磨矿效果的缘故 ，其机理有待进一步的深入研究。 氆 i { L 8 0 g g 暑 7 6 疃 { L 72 恤 o 5 l 0 l 5 2 0 悬浮物添加量 g k g 图 3 悬浮物对磨矿细度 一0 ． 0 7 4i l n n 的影响 F i g ．3 I n fl u e n c e o f s u s p e n d e d m a 8 一O ． 0 7 4 n l l n o n me s h o f n d 3 ． 2 悬浮物含量对浮选指标的影响 1 悬浮物对铜精矿浮选指标 的影响由图 4 可知 浮选用水 中悬浮物含量为 3 0 0～1 0 0 0 m g ／ L 时，随着悬浮物添加量的增加，铜精矿的品位下降 较快 ，由 2 ． 0 9 ％下降为 1 ． 9 2 ％，下降值为 0 ． 1 7 ％； 回收率的变化是先上升后降低 ，添加悬浮物的回收 率均高于清水 的回收率 ，其 中悬 浮物含量 为 3 0 0 m g ／ L ，铜矿精的回收率最高，达到 8 8 ． 5 5 ％。究其 原因可能是一定量的悬浮物将不同矿物包裹 。导致 不同矿物对黄药的吸附差别减小 ，表面性质有 “ 趋 同缩异”趋向，使得回收率增大 ，但品位下降。 2 悬浮物对硫精矿浮选指标 的影响由图 5 可知 浮选用水 中悬 浮物含量为 3 0 0～1 0 0 0 m g ／ L 时 ， 随着悬浮物含量 的增加 ， 硫精矿 的品位和回收 率降 低 ，品位 从 2 ． 2 7 ％ 降为 1 ． 6 4 ％，回收 率从 6 ． 7 3 ％下降为 3 ． 0 4 ％。这说明浮选用水中的悬浮物 对硫精矿的浮选指标影响较大。 疃 舞 嚷 c 暑 舞 撂 悬浮物浓度／ ra g L - I 图 4 悬浮物对铜精矿浮选指标的影响 F i g ． 4 I n fl u e n c e o f s u s p e n d e d ma 8 o n c o p p e r c o n c e n t r a t e fl o t a ti o n 悬浮物浓度／ mg L - I 图 5 悬浮物对硫精矿浮选指标的影响 F i g ． 5 I n fl u e n c e o f s u s p e n d e d Ⅱ 1 a s s o n s u l fi d e c o n c e n t r a t e fl o t a t i o n 4 结语 1 浮选用水 中的悬浮物对矿样磨矿细度产生 影响。随着水中悬浮物含量的增加 ，经磨矿后合格 粒级 一 0 ． 0 7 4 m m产率下降。 2 随着浮选用水 中悬浮物含量增大，铜精矿 品位降低 ，回收率上升 ；硫精矿的品位和回收率均 下降。 3 大冶铁矿选厂循环水 中的悬浮物含量较高， 对磨矿和浮选作业会产生不 良影响 ，必须对循环水 中的悬浮物进行处理后才能回用。 参 考文献 [ 1 ]S ．R．R a o ，等．浮选 中水的再利用评述 [ J ] ．国外金属矿选 矿 ，1 9 9 0， 3 1 2 - 2 4 ． [ 2 ]胡为柏 ．浮选 修订版『 M] ．北京 冶金工业出版社 ．1 9 8 3 ． 1 9 维普资讯