鉬鐵礦石選礦廢水處理與綜合利用的研究

【摘 要】本文介紹了鉬鐵礦石選礦廢水的來源，研究了廢水處理方法，該方法具有良好的社會、環境效益和較好的推廣應用高價值。

【關鍵詞】選礦廢水；廢水處理；綜合利用

我國每年礦山生產排放的廢液占全國工業廢水總量的10%，而處理率僅為4.23%；大量未經處理的廢水排入江河湖海，污染嚴重；排放的固體廢料每年在8億噸左右，占工業固體廢棄物總量的85%；由廢渣、尾礦造成水體嚴重污染的有色金屬礦山達30多座。每年礦業廢氣排放量達3863億方，礦產資源開發利用過程中產生的尾礦自然粉塵、揚塵、天然氣和一些易揮發氣體的污染隨著礦業活動程度的增加而加劇。目前，我國選廠存在的問題是耗水量大，廢水處理量多，廢水污染問題嚴重，選礦廠廢水沒經過處理，直接排入尾礦庫內進行循環利用。尾礦庫成為了危險源，環境風險及隱患非常大，因此，選礦廠的環境問題備受關注。

1.選礦廢水的來源

某選礦廠的選別礦石為鉬鐵礦，礦山規模為年產鐵精粉4萬噸，年產鉬精粉1500噸。選礦工藝采用二段一閉路破碎+二段二閉路球磨+浮選工藝+磁選工藝。原礦經顎式破碎機破碎后，經運輸帶送至慣性振動篩，篩下12毫米以下礦石進入粉礦倉，篩上不合格產品送到圓錐破碎機細碎后再返回篩分作業。粉礦倉礦石送至格子型球磨機磨礦后經螺旋分級機分級，粗粒產品返回球磨，細粒產品經砂泵揚送至水力旋流器進行分級，細粒級進入浮選，粗粒級進入溢流型球磨機再磨后再返回分級作業。一、二系列的浮選流程相同，都是一次粗選，四次掃選，二次粗精選；而三系列的浮選流程略有不同，不同的地方是比一、二系列增加了一次掃選。這3個系列有一個共同的精選流程是五次精選，一次精掃選，精尾返回粗選。精選得到的產品經過過濾、干燥得到鉬精礦。如果是選別鉬、鐵礦石時，一系列或二系列的浮選尾礦自流至磁選機進行磁粗選作業，鐵粗精礦進入共同的分級、再磨、磁選流程。粗精礦由砂泵揚送至旋流器分級后，細粒產品進入磁選機進行兩次精選得到的產品經過盤式過濾機得到鐵精礦，粗粒產品經溢流型球磨機再磨后，返回分級作業形成閉路。

2.選礦廢水的水量及水質特性

該選礦廠原礦選礦用水9504m3/d，循環水8497m3/d，廢水產生量很大。水質情況見表1。

表1 車間總排污口廢水監測結果 單位：mg/L（pH除外）

由表1可見，車間總排污口處及尾礦庫廢水除懸浮物超標外，其他指標包括石油類及化學需氧量均符合標準要求。

3.廢水處理基本原理

原礦含泥量大，為提高選礦指標，選礦廠采用水玻璃作為脈石分散劑和抑制劑。較高濃度的水玻璃使得尾礦水中較細的固體顆粒始終保持懸浮不沉，因而不能直接排放，而長期貯存在尾礦庫中。尾礦庫愈蓄愈滿，隨時有溢滿垮壩的危險。為了減緩尾水庫蓄滿，不得不將尾礦庫上層低濃度渾水循環使用。混水中的細泥再次進入浮選系統嚴重地影響金屬的回收率。為了不影響選礦指標，不得不繼續加入分散劑水玻璃，由此形成了嚴重的惡性循環，因此對尾礦水進行處理，使處理后的水能回用或直接排放已迫在眉睫。

破乳-離心法主要是先通過破乳劑破壞尾礦水的乳化狀態，之后運用離心機達到固液分離的目的。試驗方法是先把試驗用的藥劑單獨溶解，然后加進攪拌槽，和尾礦水攪拌混合后送入離心機處理。

破乳-離心法的核心就是尋找合適的破乳劑，既能夠很好的破壞廢水穩定的乳化分散態，還必須具備一定的混凝效果，處理的成本還必須要保證。經過大量的實驗研究和論證，發現有機的破乳劑雖然能夠破壞廢水的穩定乳化狀態，但是會極大的增加廢水的COD的數值，從而滿足不了處理后廢水排放的要求。無機破乳劑配以離心機分離。破乳絮凝和離心分離的組合工藝中離心機不但起到了固液分離的目的，而且離心的過程也有破壞乳化狀態的作用。

圖1 破乳—離心法實驗流程

該試驗方法要保證水質滿足要求，且保證處理量滿足相應的要求。

綜上所述，破乳-離心分離法處理不僅能夠解決長期困擾礦上尾礦庫的安全問題，也將會給礦上提供大量的回用水，很好的降低了成本。改造后，為礦上提供大量的回用水，減少對周圍環境的影響，廢水中的懸浮物能夠大幅度下降。每年可節水14.4萬噸。本方案預計總投資352萬元。年節約水14.40噸。工業用水3元/噸，每年可實現節約資金43.2萬元。廢水的處理回用提高工業廢水循環利用率的同時又降低尾礦庫的環境與事故風險。

4.結語

針對礦山缺水現狀，開展尾礦廢水凈化回用研究，為選礦廠給排水工程設計、廢水處理提供基礎資料，也為同類選礦企業廢水有效治理，改善區域水環境質量，具有很好的推廣應用價值。 [科]

【參考文獻】

[1]鄧玉珍，等.化學混凝法處理礦山廢水的試驗研究[J].黃金，1997，18（3）.

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