王慶鳳
摘?要:本文介紹了某鎢錫礦山選礦廢水的來源及性質(zhì)、選礦廢水的處理方法、回用現(xiàn)狀及效果等內(nèi)容。廢水通過分工段處理后,循環(huán)回用于生產(chǎn)工藝,能徹底消除回用廢水中的鋅、銅、砷等重金屬和選礦藥劑對環(huán)境的污染,實現(xiàn)尾礦、選礦廢水零外排,對礦山實現(xiàn)經(jīng)濟-資源-環(huán)境一體發(fā)展有一定的指導意義。
關(guān)鍵詞:選礦廢水;處理;回用
廣西某鎢錫礦山選礦廠重選車間原尾礦廢水處理系統(tǒng)設(shè)備處理能力不足,Ф24m濃密池沉降面積不足,溢流水渾濁,回用會對選廠流程造成不利影響;且原過濾設(shè)備處理能力小,經(jīng)處理的細泥含水量大,因此重選尾礦廢水處理系統(tǒng)需改造升級,擴大廢水處理能力,降低風險。精選車間原尾礦廢水處理系統(tǒng)僅是簡單沉淀處理,因精選廢水中含有難分解的選礦藥劑,長期在選礦系統(tǒng)中循環(huán)會影響生產(chǎn)指標,故需建立新的精選尾礦廢水處理系統(tǒng),提高廢水處理效果,降低對產(chǎn)品的不利影響,使選礦廢水高質(zhì)量處理回用,最終實現(xiàn)選礦廢水零外排。
1?選礦廢水來源及性質(zhì)
1.1?廢水的來源
礦山年采礦規(guī)模為33萬噸,配套建設(shè)有日處理規(guī)模為1000噸的選礦廠。選礦工程由粗選、重選、精選三個工段組成,整個破碎采用“三段一閉路”的工藝,選礦采用“兩段磨礦,多段選別,礦泥歸類處理”的工藝。
在選礦過程中,工藝、產(chǎn)品帶走以及蒸發(fā)等原因消耗的選礦用水是由礦坑涌水經(jīng)礦井涌水綜合處理系統(tǒng)處理達標后,部分排至選廠補充使用。選廠最主要的廢水來源是重選、精選中段工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水,還有少部分廢水是尾礦臨時堆場及裝車外售的淋溶水,車間清洗地板及機械等產(chǎn)生的廢水。其中,精選工段廢水來源有:細泥反浮選廢水,枱浮搖床尾礦廢水,硫化礦綜合回收系統(tǒng)銅、鋅、砷精礦產(chǎn)品的脫水廢水。
選礦總能力設(shè)計為1000t/d,其中重選尾礦量391.6t/d,重選廢水最大量為5890m3/d;精選工段礦處理量為88.4t/d,按每噸礦20t水,選礦所用總水量為1768t/d,精選廢水約為1800m3/d,選廠水平衡圖如圖1:
圖1?選廠水平衡圖
1.2?廢水的性質(zhì)
重選、精選兩個工段的選礦廢水性質(zhì)不同,重選工段采用跳汰選別、搖床選別等重選選礦法,重選尾礦顆粒較精選粗,不含浮選藥劑,重選廢水懸浮顆粒濃度高,水質(zhì)渾濁,主要處理工作是脫泥脫水。
精選工段采用枱浮搖床、浮選等工藝,尾礦粒度較細,需要經(jīng)過濃密脫水,廢水中含有殘留選礦藥劑,如長期循環(huán)使用,藥劑在回水中累積,會惡化選別環(huán)境,影響選別指標,因此精選工段廢水處理工作是脫泥及分解殘留浮選藥劑。精選工段廢水性質(zhì)見表1:
2?廢水處理及回用現(xiàn)狀
2.1?重選工段廢水的處理及回用
之前重選車間使用的重尾處理工藝流程為先螺旋分級再濃縮脫水。該流程配備設(shè)備為2臺1.2m單螺旋分級機,1臺Ф24m濃密機,1臺皮帶過濾機,1臺陶瓷過濾機。由于重選尾礦量大,該套設(shè)備處于超負荷運行狀態(tài)。具體表現(xiàn)為濃密池沉降面積不足,細粒級懸浮物難以沉降,溢流水呈渾濁狀態(tài),回用影響選別指標;兩臺過濾機的處理能力過小,濃密池底流流出速度慢,造成尾礦在底部沉積,潛在濃密機攪拌漿斷裂風險。經(jīng)論證,重選尾礦處理工藝流程是可行的,存在問題是配套設(shè)備超負荷運行。
針對重選尾礦廢水的情況及目前處理系統(tǒng)的使用情況,繼續(xù)采用先螺旋分級出粗砂,溢流進行濃密過濾脫水的工藝流程,選用更大處理能力的設(shè)備。具體流程見圖2:
圖2?重選工段廢水處理工藝流程圖
重選尾礦經(jīng)管道自流至螺旋分級機,經(jīng)螺旋分級后,螺旋沉砂進入粗砂堆場,螺旋溢流進入Ф38m濃密池濃縮。濃密池底流沉沙進入板框壓濾機過濾脫水,濾餅運至細泥臨時堆場,外售給第三方用作水泥填充料。濃密池溢流與板框壓濾機濾液一同匯入回收池,經(jīng)水泵泵至選廠中位水池供循環(huán)使用。
2.2?精選工段廢水的處理及回用
精選流程中的枱浮搖床選別,細泥反浮選,硫化礦浮選過程中有加入丁基黃藥、2#油等浮選藥劑,因此其選礦廢水中含有殘留的浮選藥劑,造成CODCr值較高。浮選要求粒度較細,硫化礦浮選磨礦要求-200目在80%,精選工段廢水中含有大量不易下沉的微細礦粒和化學反應(yīng)生成的交替沉淀物,固體懸浮物(SS)和濁度較高。
通過比對其它選礦廠的選礦廢水處理應(yīng)用實例,并根據(jù)精選廢水水質(zhì)情況:多數(shù)工藝在酸性環(huán)境下進行,尾礦廢水匯集后呈酸性,需加入石灰調(diào)節(jié)酸堿度,其工藝流程如圖3:
圖3?精選工段廢水處理工藝流程圖
尾礦廢水匯總至一級攪拌池,充分曝氣后,殘留藥劑得到一定氧化分解,加入絮凝劑聚合硫酸鐵,將懸浮細顆粒架橋絮凝,有利于下一步的沉降;之后進入二級攪拌池,殘留藥劑進一步氧化,加入石灰水調(diào)pH至7-9,加入氧化劑漂白粉加速殘留藥劑氧化分解;之后進入Ф24m濃密池沉降,濃密機濾餅進入細泥堆場外售,其濾液自流至回收池,經(jīng)水泵泵至中位水池循環(huán)使用。
3?處理后廢水回用效果及可行性分析
3.1?廢水處理后回用效果
重選廢水處理系統(tǒng)經(jīng)改造升級,擴大處理能力之后,重選尾礦實現(xiàn)泥砂分離,含水量低于15%,能夠裝車外售;重選廢水SS值在40mg/L以下,濁度在4%以下,回水使用不影響選廠生產(chǎn)指標。
精選通過建立新尾礦廢水處理系統(tǒng),精選尾礦含水率低于19%,廢水水質(zhì)能滿足選礦回用水標準;細泥尾礦外售給第三方,實現(xiàn)選礦廢水和尾礦零排放。精選工段廢水處理結(jié)果見表2:
處理后的水回用效果良好,出水指標穩(wěn)定,滿足選廠選礦回用水標準。
3.2?可行性分析
從上述回用效果可以看出,該處理方案效果較好,滿足礦山的選礦需求,且濃密機等機械設(shè)備的運行管理,具有廣泛的適應(yīng)性,技術(shù)成熟,設(shè)備操作安全、可靠。因此,在技術(shù)層面是可行的。
經(jīng)濟效益層面,通過廢水處理之后,實現(xiàn)尾礦廢水分離,粗砂尾礦作為土建石材外售,細泥尾礦作為水泥填充料外售,能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益,礦山廢水可循環(huán)回用于生產(chǎn)工藝,即節(jié)約了水資源,又實現(xiàn)廢水零外排,做到了循環(huán)經(jīng)濟。
環(huán)境及社會效益層面,廢水處理回用既保護了生態(tài)環(huán)境,又實現(xiàn)了清潔生產(chǎn),并且該項目屬廢水治理項目,符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,是國家鼓勵項目。
4?結(jié)論
本文通過討論分析某鎢錫礦山選礦廢水的處理及回用現(xiàn)狀,可得出以下結(jié)論:本項目對實現(xiàn)礦山選礦廢水零外排,消除選礦廢水對環(huán)境的不利影響,實現(xiàn)資源利用與環(huán)境保護和諧發(fā)展,有一定的指導意義。不同礦石產(chǎn)品、不同選礦工藝會產(chǎn)生不同性質(zhì)的選礦廢水,須探索研究不同的處理方法,來達到綠色礦山的要求。
參考文獻:
[1]張勝東,童雄,謝賢,等.我國選礦廢水回用處理方法研究進展[J].礦產(chǎn)保護與利用,2016,(3):69-71.
[2]張學洪,陳志強,張穎,等.混凝沉淀法處理鎢礦選礦廢水生產(chǎn)實踐研究[J].吉林化工學院學報,2000,17(3):38-40.
[3]吳烈善,覃登攀,唐景靜,等.化學混凝法處理選礦廢水的實驗研究[J].礦山安全與環(huán)保,2007,34(5):15-17.
[4]張帆.高磷赤鐵礦選礦廢水分質(zhì)處理與回用分析研究[D].武漢:武漢理工大學,2010:3-4.