有色金屬浮選尾礦排放工藝與選礦生產(chǎn)用水重復(fù)利用率的關(guān)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(fù)利用率與尾礦排放工藝之間的關(guān)系，總結(jié)了干排工藝在有色金屬選礦生產(chǎn)水資源節(jié)約方面的優(yōu)勢。旨在在有色金屬浮選尾礦排放中推廣干排工藝的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：有色金屬；浮選；重復(fù)利用率

中圖分類號：TD952 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)性質(zhì)不同的情況，對物料進(jìn)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(jìn)行利用，將人工添加浮選藥劑進(jìn)行運用靈活調(diào)節(jié)礦物表面的可浮性和潤濕性。浮選法主要應(yīng)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(yè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程就是磨浮流程，不僅要求礦石要經(jīng)過磨礦分級，其濃度吸毒達(dá)到選別作業(yè)的要求，還要經(jīng)過基本作業(yè)的處理包括調(diào)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?qū)⑵渲写蟛糠值碾s質(zhì)和脈石去除，在礦化泡沫層將有用的礦物進(jìn)行富集，將冶煉的精粉在經(jīng)過壓濾干燥之后最終形成。

1.2 尾礦的產(chǎn)生和排放方式

經(jīng)過選別作業(yè)處理之后的原礦，在精礦中將主要成分進(jìn)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(jīng)未經(jīng)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?yán)\或皮帶輸送的方式堆存經(jīng)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(huán)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(yīng)的磨浮工藝中原礦所需的生產(chǎn)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(shù)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(yè)中也不相同。百分之幾到50%作業(yè)都可以是礦漿的濃度，選礦生產(chǎn)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(yōu)勢，但是礦漿的濃度不能過高，否則會導(dǎo)致氣泡和礦粒不能進(jìn)行自由的流動，破壞充氣作用，使選礦指標(biāo)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(chǎn)過程中，不將水進(jìn)行循環(huán)利用，則水的消耗主要是在壓濾后的精礦含水、蒸發(fā)和滲漏尾礦庫、排放尾礦漿等環(huán)節(jié)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(huán)利用時，選礦用水的消耗在濕排情況下主要在蒸發(fā)和滲透尾礦庫、過濾后的精礦含水等環(huán)節(jié)發(fā)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(fā)生水的損耗。

2.4 選礦廢水對環(huán)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(zhì)中進(jìn)行轉(zhuǎn)移，傷害環(huán)境介質(zhì)中生物。例如當(dāng)河流或地下水中排放鉛鋅礦選礦尾礦廢水，一旦進(jìn)入食物鏈中，最終會在動物中腦、腎、骨等器官中經(jīng)過血液循環(huán)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(jīng)功能等造成嚴(yán)重的危害。在自然界和生物體中，重金屬元素是無法進(jìn)行代謝和降解的，經(jīng)過積累轉(zhuǎn)移進(jìn)入食物鏈中，影響更高級動物和人類。

由此可見，應(yīng)將水在選礦過程中進(jìn)行循環(huán)的利用，將水循環(huán)的比例提高，實現(xiàn)閉路循環(huán)，能夠有效將環(huán)境污染的問題進(jìn)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(jìn)行運用，將水環(huán)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(fù)利用率和尾礦排放方式的關(guān)系

3.1 尾礦干排工藝

將干排工藝在尾礦中運用，將經(jīng)過濃縮預(yù)處理、脫水過濾處理的選礦水在選礦生產(chǎn)中進(jìn)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(xù)脫水處理工藝負(fù)荷過大，要先濃縮預(yù)處理尾礦漿。將傾斜板濃縮池過尾礦濃縮池等回水設(shè)施在選廠內(nèi)或附近進(jìn)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(jìn)行循環(huán)利用。40～70%是濃縮池的回水率，經(jīng)過濃縮，底流礦漿的濃度由20%可達(dá)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(fā)生，精礦和尾礦的含水率在過濾后在15%左右，將尾礦砂進(jìn)行干排后，選礦水重復(fù)利用率超過95%。

3.2 尾礦濕排工藝

將濕排工藝在尾礦中進(jìn)行運用，當(dāng)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)將防滲措施在尾礦庫采用，在管路中將尾礦進(jìn)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(nèi)蒸發(fā)一部分，經(jīng)過尾礦庫的回水設(shè)置，剩余部分的澄清水在選礦生產(chǎn)中回用。

分離固態(tài)和液態(tài)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(fù)利用率較低。在GB8978-1996中的規(guī)定，有色金屬選礦水重復(fù)利用率要保證在75%以上，將尾礦砂進(jìn)行濕排時，選礦水重復(fù)利用率不低于75%。

4 總 結(jié)

綜上所述，尾礦的排放方式影響選礦水的重復(fù)利用率。有色金屬浮選選礦生產(chǎn)中，采用濕排工藝的耗水比約為1，即當(dāng)對1t的原礦進(jìn)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(dāng)對1t的原礦進(jìn)行處理時要消耗大約0.1m3。為了將水資源進(jìn)行節(jié)約，可以采用尾礦干排的方式。

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收稿日期：2018-4-15