欒川某鉬鎢選礦尾礦水處理工藝研究

(洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司 選礦一公司，河南 欒川 471500)

李占成

鉬鎢選礦企業(yè)浮選作業(yè)需要大量的水來維持生產(chǎn)的正常進(jìn)行。生產(chǎn)用水在生產(chǎn)中會隨著浮選后的尾礦一起排放到尾礦庫。然后經(jīng)過自然沉降作用，尾砂堆存于尾礦庫，澄清水經(jīng)過排滲井排出尾礦庫。欒川某鉬鎢選礦企業(yè)地處海拔較高地區(qū)，水資源比較匱乏，生產(chǎn)用水受到諸多限制。為了節(jié)約水資源，現(xiàn)在本地區(qū)的通用做法是尾礦澄清水再利用。即把尾礦庫的澄清水再輸送回選礦廠供生產(chǎn)重復(fù)使用。但由于尾礦水中難以自然沉降懸浮物含量較高，且尾礦水中成分種類較為復(fù)雜，含有多種選礦藥劑，如2 號油、水玻璃、煤油、純堿、皂化鈉等等，僅靠尾礦水自身的自然沉降根本無法在短時間內(nèi)形成澄清液，這就需要探索一種清潔有效的尾礦水處理藥劑，來解決當(dāng)前的問題。

1 企業(yè)生產(chǎn)的基本情況

該選礦企業(yè)是河南欒川地區(qū)最早的鉬選礦企業(yè)，經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)年產(chǎn)鉬精礦3800 余噸。2008年，公司新建鉬尾礦白鎢綜合回收項目投產(chǎn)，正式利用鉬浮選尾礦進(jìn)行鎢金屬回收的浮選生產(chǎn)。鉬浮選完成后形成的尾礦直接輸送到白鎢浮選車間，經(jīng)過鎢浮選后的尾礦水輸送到尾礦庫，經(jīng)過沉降，澄清水被輸送回鉬浮選車間進(jìn)行重新利用，尾砂則堆存在尾礦庫。

2 工藝流程以及尾礦水的處理現(xiàn)狀

該企業(yè)鉬原礦處理能力5000t/d，采用浮選工藝。工藝流程主要包括粗磨分級(- 0.074mm 52%)、一段再磨(-0.074mm 62%)、一次粗選、三次粗掃選、三次精選，精礦再磨(再磨細(xì)度-0.055mm 90%)和五次精掃選等工序，最終產(chǎn)品鉬精礦，品位49%左右，鉬金屬回收率為84%左右。

鎢生產(chǎn)工藝主要分為粗選和精選兩個工段，粗選工段主要采用浮選柱進(jìn)行一次粗選一次掃選作業(yè)，粗選獲得的白鎢粗精礦經(jīng)加溫脫藥后補水調(diào)漿進(jìn)行精選，精選作業(yè)一般由一次精粗選、五次精選和四次精掃選作業(yè)組成，最終產(chǎn)品鎢精礦，品位30%左右，鎢金屬回收率為70%左右。

整個生產(chǎn)過程尾礦水的產(chǎn)生量約為12000m3/d。其中各種浮選藥劑混雜，含有大量的懸浮物，濃度高，粒度小，且?guī)в休^強(qiáng)的負(fù)電荷，形成穩(wěn)定的膠體體系，極不易沉降。水質(zhì)如表1。

表1 尾礦水水質(zhì) mg/L

以往尾礦水一般加入石灰作絮凝沉淀處理，尾礦水和石灰經(jīng)砂泵混合后通過管道輸送到尾礦庫沉降澄清，澄清水再自流到選礦廠回用。1m3尾礦水需加入石灰0.5kg。該處理方法經(jīng)多年的生產(chǎn)實踐，基本可滿足選礦作業(yè)要求。但由于絮凝沉淀形成的絮體顆粒粒徑較小、沉降速度較緩慢，有時會出現(xiàn)回水渾濁的現(xiàn)象，偶爾影響選礦廠的正常生產(chǎn)。且投加石灰現(xiàn)場粉塵飛揚，給現(xiàn)場作業(yè)人員的身體帶來一定的危害。

3 改造工藝

電石渣來代替石灰。電石渣是工業(yè)廢渣，含有大量的氫氧化鈣，與添加石灰所產(chǎn)生的效果基本相同，成本比石灰更低，且添加過程中不會出現(xiàn)揚塵。考慮到沉降效果的問題，輔以有機(jī)高分子絮凝劑作為助凝劑。

3.1 尾礦水處理工藝介紹

選礦廠排出的尾礦水添加電石渣和有機(jī)高分子絮凝劑后，經(jīng)砂泵輸送至尾礦庫，利用砂泵的輸送過程使添加的藥劑與尾礦水充分混合。尾礦水在尾礦庫進(jìn)行沉淀澄清，澄清水經(jīng)管道返回選礦廠重復(fù)利用。

3.2 工藝原理

尾礦水中含有大量的水玻璃和尾砂，這些物質(zhì)在尾礦水中形成帶負(fù)電荷的膠體，當(dāng)向尾礦水中投加含鈣的工業(yè)廢渣時，由于提供了帶正電荷的Ca2+，壓縮了帶負(fù)電荷膠體的雙電層，降低了ζ 電位，破壞了膠體的穩(wěn)定性，使尾礦水中的顆粒物產(chǎn)生了凝聚。投加含鈣的工業(yè)廢渣后，形成的絮體顆粒粒徑較小，沉降速度緩慢，沉降時間較長，有機(jī)高分子絮凝劑通過高分子的架橋作用，把脫穩(wěn)粒子聯(lián)結(jié)在一起，形成較大的顆粒，從而改善了絮體的沉降性能，強(qiáng)化了去除效果。

3.3 工藝條件

工藝處理能力:12000m3/d;藥劑配制:在10m3貯罐中加人5kg 有機(jī)高分子絮凝劑，攪拌100min;藥劑投加量:電石渣和有機(jī)高分子絮凝劑混合使用，在尾礦水進(jìn)入砂泵之前加藥。加藥后，尾礦水混合電石渣以及有機(jī)高分子絮凝劑經(jīng)砂泵輸送至尾礦庫。電石渣0.6kg/m3，有機(jī)高分子絮凝劑0.06g/m3。

4 運行效果

經(jīng)試運行，藥劑添加現(xiàn)場的工作環(huán)境大大改善，尾礦水沉降速度快，回水清澈、質(zhì)量好，尾礦水處理成本低，藥劑費用由原來的6 萬元/月降低為現(xiàn)在的3.5 萬元/月左右，每年節(jié)約成本約30 萬元。尾礦水處理后水質(zhì)指標(biāo)(沉降30min)如表2。除PH 值超標(biāo)外，其他均符合二級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。但由于回水利用過程中還要補充一部分清水，所以回水PH 較高對生產(chǎn)沒有負(fù)面影響。

表2 尾礦水處理后水質(zhì)指標(biāo)

5 結(jié)論

利用電石渣作為絮凝劑，工藝流程簡單、效果好，處理后的水質(zhì)可以滿足選礦作業(yè)的生產(chǎn)需要。而且廢物得到了充分利用，符合國家關(guān)于資源再生利用的大政方針，具有很好的社會效益。電石渣含水量大，作業(yè)現(xiàn)場不會產(chǎn)生揚塵，保障了工作人員的身體健康。節(jié)約了生產(chǎn)成本，僅藥劑一項就可節(jié)約成本約30 萬元/年。