選礦廢水適度處理分析研究與應(yīng)用

1、個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途選礦廢水適度處理的研究與應(yīng)用董宗良劉亞龍張智平南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司，江蘇，南京，210033)摘要：針對(duì)南京銀茂鉛鋅礦業(yè)公司選礦廠陶瓷過(guò)濾機(jī)反沖洗水 的高水質(zhì)要求，我們與廣東工業(yè)大學(xué)合作，對(duì)選礦廢水采用化學(xué)沉 淀法和混凝沉淀法進(jìn)行處理，出水指標(biāo)達(dá)到了陶瓷過(guò)濾機(jī)的使用要 求，可以直接回用于陶瓷過(guò)濾機(jī)的反沖洗。適度處理水使用一年 來(lái)，效果良好，減輕了公司原廢水處理站的壓力，節(jié)約了水資源， 并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：選礦廢水適度處理 環(huán)境保護(hù)一、 前言南京銀茂鉛鋅礦業(yè)公司地處南京市郊棲霞山風(fēng)景區(qū)。礦區(qū)居民 密集，正上方有河流經(jīng)過(guò)，附近有

2、金陵石化煉油廠、棲霞山化肥廠 及江南水泥廠等大型企業(yè)，礦山屬典型的“三下”礦山。南京銀茂 鉛鋅礦業(yè)公司擁有華東地區(qū)最大的鉛鋅礦床，擁有處理規(guī)模1350噸/天的選礦廠，選礦廠采用全優(yōu)浮選工藝流程，精礦品種多，生產(chǎn)過(guò) 程中產(chǎn)生廢水量大，由于礦山地處城市風(fēng)景區(qū)，環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán) 格，礦山?jīng)]有尾礦庫(kù)和廢石場(chǎng)，選礦廢水經(jīng)初步凈化處理后全部回 用；井下廢石和選礦尾砂全部用于井下充填。因?yàn)槟暇┿y茂鉛鋅礦業(yè)公司35萬(wàn)噸/年選礦處理能力技改工作 成功達(dá)產(chǎn)，選礦工藝與尾砂充填工藝的改變，造成了部分選礦廢水1 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途富余，選礦廠的廢水處理站壓力不斷加大，使水處理時(shí)間縮短，

3、沉 淀時(shí)間不夠，影響了選礦指標(biāo)；而選礦廠陶瓷過(guò)濾機(jī)反沖洗水一直 使用南京煉油廠長(zhǎng)江水 儂水質(zhì)相當(dāng)于自來(lái)水），選礦廠廢水處理站 的現(xiàn)有凈化處理出水水質(zhì)達(dá)不到陶瓷過(guò)濾機(jī)反沖洗水的使用要求， 使用起來(lái)容易堵塞陶瓷過(guò)濾板的毛細(xì)孔，影響陶瓷過(guò)濾機(jī)的過(guò)礦效 果；由于南煉水使用成本越來(lái)越高，而且供水極不穩(wěn)定。為了解決 以上問(wèn)題，公司決定對(duì)部分選礦廢水進(jìn)行適度處理，以滿足選礦廠 陶瓷過(guò)濾機(jī)的使用要求。二、廢水適度處理實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)要求及思路由于選礦廢水適度處理后直接回用于陶瓷過(guò)濾機(jī)的反沖洗，首 先應(yīng)進(jìn)行選礦廠生產(chǎn)廢水水質(zhì)分析，查明廢水回用影響陶瓷過(guò)濾機(jī) 過(guò)濾和選礦過(guò)程的水質(zhì)成份及含量。經(jīng)分析：初步認(rèn)為由于廢水的

4、 pH較高，水中含有較高濃度的鈣、鎂、鐵等離子，及含有較高濃度 的固體懸浮物和微細(xì)膠體，導(dǎo)致陶瓷過(guò)濾機(jī)濾板毛細(xì)孔的堵塞，影 響陶瓷過(guò)濾機(jī)的作業(yè)。針對(duì)這一問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)的基本思路如下：選礦廢水主要由鉛鋅精 礦濃縮水、鉛鋅精礦過(guò)濾水、部分鋅尾濃縮水、尾礦濃縮水、尾礦 過(guò)濾水、充填溢流水、硫精礦濃縮水和鎰精礦濃縮水混合，采用 Na2CO況學(xué)沉淀法去除水中Ca2大Mg2痔離子，然后用明磯 或 PAC +PAM昆凝沉淀，混凝沉淀出水采用超濾的工藝流程，超濾出 水回用于陶瓷過(guò)濾機(jī)脫水過(guò)程。2 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途實(shí)驗(yàn)研究方法實(shí)驗(yàn)研究用的廢水是由南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司選礦廠各作

5、 業(yè)廢水產(chǎn)出點(diǎn)的實(shí)際選礦廢水，混合廢水是按各種廢水實(shí)際水量大 小的比例混合而成，各種實(shí)際廢水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表 1和2。表1 ：南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司選廠各種實(shí)際廢水水質(zhì)測(cè)定結(jié)果水樣硫精礦水鋅精礦水尾礦水充填溢流水南煉 水PH5.9212.266.195.827.66CODCr391.27573.13353.69382.43一濁度 度）30.010.4922.2428.142.05SS164970134806190SO42-123.78203.8768.61137.131.76Ca2+程勻）704.51115.1853.71689.84125.8Ca2+ 清液)685.171059.9572

6、7.6682.768.29Mg2+福勻）81.064.7683.5570.9117.9Mg2+t 清液)75.73.648.366.716.093 / 12Pb2+1.3234.123.331.62一Zn2+3.052.162.542.410.15Cu2+0.260.110.030.03一TFe0.810.390.450.390.34TCr1.06一0.05一一Cd2+0.030.040.010.02一Cl-324.485.87192.94165.454.0Al一一一一一個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途續(xù)表1:南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司選廠各種實(shí)際廢水水質(zhì)測(cè)定結(jié)果 水樣鋅尾水鉛精礦

7、水鎰精礦水井下水總回水PH11.455.546.127.775.83CODCr360.32201.16265.27一360.32濁度 度)10.1211.3711.383.612.61SS340780830796294SO42-41.45203.52138.66416.4686.59Ca程勻)957.3682.6785.74282.7785.9Ca上清 液)879.3673.75719.6185.04730.92Mg8 勻）13.1837.2933.1530.1141.89Mg上清 液 )5.829.731.229.937.6Pb7.829.212.770.020.66Zn1.233.392.

8、240.161.19Cu0.110.020.06.一.0.134 / 12Fe2.01.081.050.110.36Cr一一一一一Cd一0.010.01一一Cl286.9195.47124.1619.99144.96Al一一一一0.17個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途注：“一”如果是重金屬離子含量就表示用原子吸收光譜法未檢出；其它數(shù)據(jù)就表示含量極低，可以忽略由表1可知，實(shí)際選礦廢水中 Ca含量都特別高，pH基本上處 于中性偏低，鋅精礦水和鋅尾水除外，廢水中CODCr值均在 400mg/L左右。同時(shí)Cu Cr、Cd、Al等重金屬離子含量都比較 低，均達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)致水質(zhì)差的主要

9、原因有：1 ）導(dǎo)致廢水中pH值偏高的原因是在選礦過(guò)程中加入了石灰；2）鉛精礦水和鋅精礦水中鉛含量偏高的原因主要是由于在添 加石灰造成的高堿條件下，方鉛礦 Pb0表面容易氧化成 PbSO4而 進(jìn)入浮選礦漿中，鋅含量相對(duì)偏低是因?yàn)殚W鋅礦ZnS）表面不易氧化成ZnSO43）造成廢水中CODCr（直較高的原因主要是廢水中殘留的有機(jī) 浮選藥劑，如捕收劑丁基黃藥、苯胺黑藥、乙硫氮和松醇油，其次 是無(wú)機(jī)的亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原性物質(zhì)的存在。這些無(wú)機(jī)還 原性物質(zhì)存在一是由于在鉛浮選過(guò)程中加了一定量的Na2SO3二是硫化礦物自身在浮選充氣條件下，其中S2-氧化成S2032f SO32-等；4）固體懸浮物S0

10、和濁度較高歸因于廢水中有大量的不易下 沉的微細(xì)礦粒和化學(xué)反應(yīng)生成的交替沉淀物。5 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途廢水凈化處理實(shí)驗(yàn)，主要包括化學(xué)沉淀實(shí)驗(yàn)、混凝沉淀實(shí)驗(yàn)和 超濾實(shí)驗(yàn)，其原則工藝流程見圖1和圖2。圖1廢水化學(xué)沉淀原則流程圖圖2:廢水混凝沉淀原則流程圖3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)對(duì)每一種選礦廢水分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和混合廢水處理實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：采用“化學(xué)沉淀一一混凝沉淀一一微孔過(guò)濾法”6 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途工藝處理選礦廢水是十分成功的，凈化后的廢水中總硬度、浮選藥 劑、金屬離子含量及COD直均有一定程度的降低。 , 因此，要去除 Ca2襦加入

11、Na2CO的1750-3000mg/L,經(jīng)過(guò)對(duì)各種廢 水的化學(xué)沉淀實(shí)驗(yàn)，其加入量基本上符合理論加入量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 隨著Na2CO抑入量逐增多，pH值慢慢變大7.209.10）,且當(dāng) 廢水中Ca2璃子含量都低于150mg/L, Mg2玷量并沒(méi)有減少多少， 這與MgCO3t解度高達(dá)10.2g/L有關(guān)。從溶解度積原理上分析，要 想Mg2書較大幅度去除，必需保證廢水中殘余CO32隙度在 10000mg/L以上，這樣采用化學(xué)沉淀法去除 Mg2$很不經(jīng)濟(jì)的，而 且廢水中的Mg2轍度遠(yuǎn)低于Ca2+,其對(duì)總硬度的貢獻(xiàn)較小，對(duì)生產(chǎn) 的影響也相對(duì)較小，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益分析，在化學(xué)沉淀過(guò)程中可不考 慮Mg2+勺去除?；?/p>

12、學(xué)沉淀確定最佳實(shí)驗(yàn)條件為Na2CO31750 -2950mg/L）。2）混凝沉淀：為了加速沉淀速度，減少澄清時(shí)間，廢水經(jīng)化 學(xué)沉淀之后，采明磯、PAC PFS+PAM寸化學(xué)沉淀后的廢水進(jìn)行混凝 沉淀實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明混凝沉淀對(duì)于廢水中的Ca離子和Mg離子的去除沒(méi)有影響，但卻可以大量去除重金屬離子，使之達(dá)到國(guó)家排放標(biāo) 準(zhǔn)。這說(shuō)明化學(xué)沉淀后，殘余 Ca和Mg仍以離子狀態(tài)存在，而 Pbx Zn等離子則是以細(xì)微沉淀物形式存在，因此經(jīng)過(guò)混凝沉淀能較大地 去除其余各種金屬離子；混凝沉淀過(guò)程CODCr也有一定的去除，其7 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途去除率為15-20%經(jīng)過(guò)混凝沉淀處理后

13、，出水變得清澈透明，混凝沉淀對(duì)去除重金屬和降低濁度很有效。確定最佳實(shí)驗(yàn)條件明磯40mg/L) +PAM0.3mg/L 。三、廢水適度處理工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試廢水適度處理的工藝流程據(jù)選廠陶瓷過(guò)濾機(jī)的用水量，廢水適度處理系統(tǒng)處理廢水量為8001000 m3/d ,設(shè)計(jì)污水量 QAV=1000m3/d=42m3/h實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中大約控制在50-60 m3/h 。根據(jù)陶瓷過(guò)濾機(jī)用水要求，制定出水水質(zhì)要求，如下表：表-2 :出水水質(zhì)要求 單位mg/L, pH除外)PHCODcrSSCaMg濁度Pb6-8200-40020-5050-20040-802-4-ZnCuCrCdAlClSO42-100200100300

14、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定工藝流程圖如下：選礦廢水ph調(diào)節(jié)池加碳酸鈉溶液 化學(xué)反應(yīng)池加硫酸鋁溶液 . 混凝反應(yīng)池加PAM次氯酸鈉、 反沖洗水8 / 12 砂濾池反沖洗緩沖池個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途處理過(guò)程簡(jiǎn)述廢水自混合池分離出來(lái)，自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池,如果將選礦廢水進(jìn)行深度處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用大概在13元/噸污水，我們進(jìn)行選礦廢水的適度處理，達(dá)到陶瓷過(guò)濾機(jī)的使用要求，一噸水節(jié)省十塊錢左右，按這樣計(jì)算 每天處理1000噸）：每年節(jié)余=10*1000*330=330萬(wàn)，具有向廣大礦山推廣的可能性。五、結(jié)束語(yǔ)11 / 12個(gè)人收集整理資料,僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途本工藝方法采用了適合礦山選礦水處理特點(diǎn)的廢水處理技術(shù)， 應(yīng)用了化學(xué)沉淀結(jié)合微濾工藝，有效的去除了廢水中的