鉬鐵礦石選礦廢水處理與綜合利用的研究
2015-04-29 00:00:00闞寧
【摘 要】本文介紹了鉬鐵礦石選礦廢水的來(lái)源，研究了廢水處理方法，該方法具有良好的社會(huì)、環(huán)境效益和較好的推廣應(yīng)用高價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】選礦廢水；廢水處理；綜合利用
我國(guó)每年礦山生產(chǎn)排放的廢液占全國(guó)工業(yè)廢水總量的10%，而處理率僅為4.23%；大量未經(jīng)處理的廢水排入江河湖海，污染嚴(yán)重；排放的固體廢料每年在8億噸左右，占工業(yè)固體廢棄物總量的85%；由廢渣、尾礦造成水體嚴(yán)重污染的有色金屬礦山達(dá)30多座。每年礦業(yè)廢氣排放量達(dá)3863億方，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦自然粉塵、揚(yáng)塵、天然氣和一些易揮發(fā)氣體的污染隨著礦業(yè)活動(dòng)程度的增加而加劇。目前，我國(guó)選廠存在的問(wèn)題是耗水量大，廢水處理量多，廢水污染問(wèn)題嚴(yán)重，選礦廠廢水沒(méi)經(jīng)過(guò)處理，直接排入尾礦庫(kù)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)利用。尾礦庫(kù)成為了危險(xiǎn)源，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及隱患非常大，因此，選礦廠的環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注。
1.選礦廢水的來(lái)源
某選礦廠的選別礦石為鉬鐵礦，礦山規(guī)模為年產(chǎn)鐵精粉4萬(wàn)噸，年產(chǎn)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(jīng)顎式破碎機(jī)破碎后，經(jīng)運(yùn)輸帶送至慣性振動(dòng)篩，篩下12毫米以下礦石進(jìn)入粉礦倉(cāng)，篩上不合格產(chǎn)品送到圓錐破碎機(jī)細(xì)碎后再返回篩分作業(yè)。粉礦倉(cāng)礦石送至格子型球磨機(jī)磨礦后經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)，粗粒產(chǎn)品返回球磨，細(xì)粒產(chǎn)品經(jīng)砂泵揚(yáng)送至水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，細(xì)粒級(jí)進(jìn)入浮選，粗粒級(jí)進(jìn)入溢流型球磨機(jī)再磨后再返回分級(jí)作業(yè)。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(gè)系列有一個(gè)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(chǎn)品經(jīng)過(guò)過(guò)濾、干燥得到鉬精礦。如果是選別鉬、鐵礦石時(shí)，一系列或二系列的浮選尾礦自流至磁選機(jī)進(jìn)行磁粗選作業(yè)，鐵粗精礦進(jìn)入共同的分級(jí)、再磨、磁選流程。粗精礦由砂泵揚(yáng)送至旋流器分級(jí)后，細(xì)粒產(chǎn)品進(jìn)入磁選機(jī)進(jìn)行兩次精選得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)盤(pán)式過(guò)濾機(jī)得到鐵精礦，粗粒產(chǎn)品經(jīng)溢流型球磨機(jī)再磨后，返回分級(jí)作業(yè)形成閉路。
2.選礦廢水的水量及水質(zhì)特性
該選礦廠原礦選礦用水9504m3/d，循環(huán)水8497m3/d，廢水產(chǎn)生量很大。水質(zhì)情況見(jiàn)表1。
表1 車間總排污口廢水監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/L（pH除外）
由表1可見(jiàn)，車間總排污口處及尾礦庫(kù)廢水除懸浮物超標(biāo)外，其他指標(biāo)包括石油類及化學(xué)需氧量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.廢水處理基本原理
原礦含泥量大，為提高選礦指標(biāo)，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(xì)的固體顆粒始終保持懸浮不沉，因而不能直接排放，而長(zhǎng)期貯存在尾礦庫(kù)中。尾礦庫(kù)愈蓄愈滿，隨時(shí)有溢滿垮壩的危險(xiǎn)。為了減緩尾水庫(kù)蓄滿，不得不將尾礦庫(kù)上層低濃度渾水循環(huán)使用?；焖械募?xì)泥再次進(jìn)入浮選系統(tǒng)嚴(yán)重地影響金屬的回收率。為了不影響選礦指標(biāo)，不得不繼續(xù)加入分散劑水玻璃，由此形成了嚴(yán)重的惡性循環(huán)，因此對(duì)尾礦水進(jìn)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(guò)破乳劑破壞尾礦水的乳化狀態(tài)，之后運(yùn)用離心機(jī)達(dá)到固液分離的目的。試驗(yàn)方法是先把試驗(yàn)用的藥劑單獨(dú)溶解，然后加進(jìn)攪拌槽，和尾礦水?dāng)嚢杌旌虾笏腿腚x心機(jī)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(wěn)定的乳化分散態(tài)，還必須具備一定的混凝效果，處理的成本還必須要保證。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究和論證，發(fā)現(xiàn)有機(jī)的破乳劑雖然能夠破壞廢水的穩(wěn)定乳化狀態(tài)，但是會(huì)極大的增加廢水的COD的數(shù)值，從而滿足不了處理后廢水排放的要求。無(wú)機(jī)破乳劑配以離心機(jī)分離。破乳絮凝和離心分離的組合工藝中離心機(jī)不但起到了固液分離的目的，而且離心的過(guò)程也有破壞乳化狀態(tài)的作用。
圖1 破乳—離心法實(shí)驗(yàn)流程
該試驗(yàn)方法要保證水質(zhì)滿足要求，且保證處理量滿足相應(yīng)的要求。
綜上所述，破乳-離心分離法處理不僅能夠解決長(zhǎng)期困擾礦上尾礦庫(kù)的安全問(wèn)題，也將會(huì)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(duì)周圍環(huán)境的影響，廢水中的懸浮物能夠大幅度下降。每年可節(jié)水14.4萬(wàn)噸。本方案預(yù)計(jì)總投資352萬(wàn)元。年節(jié)約水14.40噸。工業(yè)用水3元/噸，每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)約資金43.2萬(wàn)元。廢水的處理回用提高工業(yè)廢水循環(huán)利用率的同時(shí)又降低尾礦庫(kù)的環(huán)境與事故風(fēng)險(xiǎn)。
4.結(jié)語(yǔ)
針對(duì)礦山缺水現(xiàn)狀，開(kāi)展尾礦廢水凈化回用研究，為選礦廠給排水工程設(shè)計(jì)、廢水處理提供基礎(chǔ)資料，也為同類選礦企業(yè)廢水有效治理，改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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