某金銅礦含銅酸性廢水硫化沉淀法工藝優化

（紫金礦業集團股份有限公司，福建 龍巖 364200）

1 項目背景及必要性

隨著銅礦資源的不斷開發，某礦山礦區含銅酸性水量逐漸增多，使得含銅酸水的治理及其有價金屬的回收顯得尤為重要。常用含重金屬酸性廢水處理方法主要有化學沉淀、吸附法、離子交換法、膜分離法和生物法[1]。隨著礦山上部金礦逐漸剝離，銅礦開采逐漸揭露，產生廢水銅離子等污染物逐漸升高，傳統的石灰中和工藝難以滿足新的環保要求[2]。經過前期比對，鑒于硫化沉淀法工藝成熟，國內有成功的礦山使用實例，不存在技術風險，某礦引進了硫化沉淀工藝處理含銅酸性廢水[3]。

在硫化沉淀工藝處理含銅酸性廢水過程中發現，硫化沉淀水處理系統出水（濃密池溢流液）pH值、總銅濃度難以直接達標，導致該出水還需要通過中和池中和、庫區沉淀，外排水質雖然能達到《銅、鎳、鈷工業污染物排放標準》（GB25467-2010）要求，但總銅濃度相對偏高，以此濃度外排將影響某礦銅的年排放總量[4，5]。

因此，現亟需對現有硫化沉淀工藝流程進行優化，通過加強各項工藝指標的控制，期望實現快速、全面、穩定達標排放的水質處理目標。

2 工藝優化研究

優化前，硫化法水處理系統原工藝流程為先沉鐵后沉銅，即先采用液堿沉淀Fe，再采用硫化法沉淀回收Cu，沉鐵濃密池溢流液經中和池中和后進入沉淀庫沉淀，水質經沉淀庫沉淀后達標外排，原工藝流程圖見圖1。

原工藝運行過程中，需要同時控制pH值和除鐵、除銅ORP值，精確度要求較高，可控性及可操作性難度較大。同時，沉銅濃密池溢流液pH值偏低、總銅濃度較高，因而需要利用中和池進一步中和，最終進入沉淀庫沉淀后才能讓水質達標外排，硫化法水處理系統原工藝出水水質情況見表1。

圖2 硫化法水處理系統新工藝流程圖

表1 原工藝出水水質情況

表2 改造后新工藝產水水質情況

本次研究擬將硫化法水處理系統工藝流程進行優化，優化后，硫化沉淀處理工藝由先沉鐵后沉銅改為先沉銅后沉鐵工藝，新工藝流程圖詳見圖2。

新工藝運行過程中，控制點少，只需重點控制除銅ORP值即可，且ORP值控制范圍較大（100mV～230mV），在生產現場容易調節，操作較為簡單，可控性及可操作性強。此外，新工藝的沉鐵濃密池溢流液水質各項指標良好，不需再經中和池調節即可達到《銅、鎳、鈷工業污染物排放標準》（GB25467-2010）要求，新工藝出水的總銅濃度也較原工藝出水的總銅濃度低，含銅酸水中金屬銅的回收率由89.80%提高至97.53%，含銅酸水資源回收及污染物減排效果明顯，硫化法處理系統新工藝出水水質情況見表2。

3 結論

經過工藝優化，硫化沉淀處理工藝由先沉鐵后沉銅改為先沉銅后沉鐵工藝，新工藝出水不需要經過中和池中和處理便可直接排至沉淀庫，出水總銅濃度明顯降低，含銅酸水中金屬銅的回收率由89.80%提高至97.53%，含銅酸水資源回收及污染物減排效果明顯，取得了一定的經濟效益；此外，新工藝運行過程中，控制點少，只需重點控制除銅ORP值即可，且ORP值控制范圍較大（100mV～230mV），在生產現場容易調節，操作更為簡便，可控性及可操作性強。