有色金屬浮選尾礦排放工藝與選礦生產用水重復利用率的關系

摘 要：本文首先闡述了有色金屬浮選尾礦排放工藝的流程，分析了水的消耗在浮選工藝過程中的影響和選礦用水重復利用率與尾礦排放工藝之間的關系，總結了干排工藝在有色金屬選礦生產水資源節約方面的優勢。旨在在有色金屬浮選尾礦排放中推廣干排工藝的應用。

關鍵詞：有色金屬；浮選；重復利用率

中圖分類號：TD952 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0179-02

1 有色金屬浮選尾礦排放工藝的流程

1.1 浮選流程

針對礦物表面物理化學性質不同的情況，對物料進行分離的方法就是浮選，分離浮游要對礦物間表面潤濕性進行利用，將人工添加浮選藥劑進行運用靈活調節礦物表面的可浮性和潤濕性。浮選法主要應用于有色金屬礦石選礦方方面，包括鋅、鉛、銅等。

連接浮選和磨礦各作業環節的生產過程就是磨浮流程，不僅要求礦石要經過磨礦分級，其濃度吸毒達到選別作業的要求，還要經過基本作業的處理包括調整礦漿、加入浮選藥劑、造成大量氣泡、礦化氣泡和泡沫層、并刮出礦化泡沫層。選別處理之后的礦石，能夠將其中大部分的雜質和脈石去除，在礦化泡沫層將有用的礦物進行富集，將冶煉的精粉在經過壓濾干燥之后最終形成。

1.2 尾礦的產生和排放方式

經過選別作業處理之后的原礦，在精礦中將主要成分進行了富集，而剩余部分中有價值成分的含量很低就是尾礦。干排和濕排是尾礦的主要排放方式。經未經處理的礦漿在尾礦庫中直接排入就是尾礦濕排的方式。在尾礦庫中運用汽車拉運或皮帶輸送的方式堆存經過壓縮、脫水、過濾處理的尾礦砂就是尾礦干排的方式。

2 水的用量、消耗和選礦廢水在浮選工藝中對環境的影響

2.1 浮選流程水的用量

浮選各工段中礦漿的濃度會受到所選金屬種類的影響，20%是礦漿的基本濃度，與之對應的磨浮工藝中原礦所需的生產用水量保持在3～5m3/t間。

2.2 浮選流程的礦漿濃度

浮選過程中重要的工藝參數之一就是礦漿濃度，具體是指固體礦粒在礦漿中的含量百分比。礦漿濃度在不同的原料粒度和選礦作業中也不相同。百分之幾到50%作業都可以是礦漿的濃度，選礦生產的回收率、精礦品位、電耗、水耗、藥耗都會受到礦漿濃度大小的影響。濃度較高的礦漿在浮選過程中具有一定的優勢，但是礦漿的濃度不能過高，否則會導致氣泡和礦粒不能進行自由的流動，破壞充氣作用，使選礦指標降低。礦漿濃度在常見的金屬礦物浮選過程中主要是：掃選20～40%，精選10～20%，粗選25～45%。

2.3 浮選過程中水的消耗

在選礦生產過程中，不將水進行循環利用，則水的消耗主要是在壓濾后的精礦含水、蒸發和滲漏尾礦庫、排放尾礦漿等環節中。精礦重量12%的水分在精礦粉中消耗，其它部分是輸送管尾礦漿和澄清尾礦漿中排出的。

將水在選礦過程中循環利用時，選礦用水的消耗在濕排情況下主要在蒸發和滲透尾礦庫、過濾后的精礦含水等環節發生；在干排尾礦情況下，尾礦含水過濾及精礦含水過濾等步驟中發生水的損耗。

2.4 選礦廢水對環境的影響

選礦藥劑和重金屬元素等在有色金屬選礦廢水中存在，通過食物鏈重金屬污染物在介質中進行轉移，傷害環境介質中生物。例如當河流或地下水中排放鉛鋅礦選礦尾礦廢水，一旦進入食物鏈中，最終會在動物中腦、腎、骨等器官中經過血液循環分布在其中，對動物的造血運動功能、排泄解毒功能、中樞神經功能等造成嚴重的危害。在自然界和生物體中，重金屬元素是無法進行代謝和降解的，經過積累轉移進入食物鏈中，影響更高級動物和人類。

由此可見，應將水在選礦過程中進行循環的利用，將水循環的比例提高，實現閉路循環，能夠有效將環境污染的問題進行解決，同時能還能夠水源消耗減少。將有效的防滲漏措施在尾礦庫中進行運用，將水環境和土壤中選礦廢水重金屬元素和有害元素減少。

3 選礦水重復利用率和尾礦排放方式的關系

3.1 尾礦干排工藝

將干排工藝在尾礦中運用，將經過濃縮預處理、脫水過濾處理的選礦水在選礦生產中進行回用。尾礦在選礦廠排出濃度較低，與礦漿濃度基本一致即20%，為了避免后續脫水處理工藝負荷過大，要先濃縮預處理尾礦漿。將傾斜板濃縮池過尾礦濃縮池等回水設施在選廠內或附近進行修建，從而濃縮尾礦漿，在濃縮池底部沉淀尾礦漿，將水澄清后溢流返回選廠進行循環利用。40～70%是濃縮池的回水率，經過濃縮，底流礦漿的濃度由20%可達60%。

選礦用水的損耗在干排尾礦中，主要在過濾后的尾礦含水和精礦含水中發生，精礦和尾礦的含水率在過濾后在15%左右，將尾礦砂進行干排后，選礦水重復利用率超過95%。

3.2 尾礦濕排工藝

將濕排工藝在尾礦中進行運用，當按照相應的標準將防滲措施在尾礦庫采用，在管路中將尾礦進行排放至尾礦庫后，在重力的作用下，分離尾礦礦漿中的固體殘渣和水，在沉淀尾礦空隙中有一部分殘留，在庫內蒸發一部分，經過尾礦庫的回水設置，剩余部分的澄清水在選礦生產中回用。

分離固態和液態在尾礦濕排過程中是在重力的作用下。較大含水量在沉淀尾礦中，選礦水重復利用率較低。在GB8978-1996中的規定，有色金屬選礦水重復利用率要保證在75%以上，將尾礦砂進行濕排時，選礦水重復利用率不低于75%。

4 總 結

綜上所述，尾礦的排放方式影響選礦水的重復利用率。有色金屬浮選選礦生產中，采用濕排工藝的耗水比約為1，即當對1t的原礦進行處理時要消耗大約1m3的新鮮水；采用干排工藝的耗水比約為0.1，即當對1t的原礦進行處理時要消耗大約0.1m3。為了將水資源進行節約，可以采用尾礦干排的方式。

參考文獻

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收稿日期：2018-4-15