淺談鐵礦選礦廠循環(huán)水深度處理

李杰

摘要：隨著社會的發(fā)展，水資源循環(huán)利用是每一個企業(yè)均需關注的問題，而借助各種水質(zhì)凈化處理技術(shù)，使其達標，并且合理分配與凈化復用水，達到循環(huán)水的平衡與利用。但是，選礦作業(yè)區(qū)的循環(huán)水在長期使用過程中，就會形成較多的雜質(zhì)，甚至堵塞循環(huán)水管道。

關鍵詞：鐵礦選礦廠;循環(huán)水;深度處理

引言

選礦生產(chǎn)過程中耗水量大，產(chǎn)生的選礦廢水若直接排放，不僅造成資源浪費，還會污染環(huán)境，不符合綠色礦山建設要求。實現(xiàn)廢水閉路循環(huán)既是環(huán)保政策需求，也是降低選礦用水成本和提高分選效率的內(nèi)在需求。循環(huán)水作為選礦工藝用水的主要來源之一，其高效澄清和循環(huán)利用是整個選礦工藝正常運行的基礎。僅靠自然沉降效率較低，選礦廠通常添加絮凝劑來促進微小顆粒形成絮團，而絮凝劑種類和用量、攪拌時間和攪拌速度以及溫度等會影響絮凝沉降的效果，需根據(jù)試驗確定最佳使用條件。

1鐵礦選礦循環(huán)水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題分析

鐵礦選礦施工區(qū)域的污水處理系統(tǒng)對于水源質(zhì)量存在很大的要求，只要一部分水質(zhì)不符合規(guī)定、缺乏穩(wěn)定性，就極難確保鐵礦生產(chǎn)的要求。特別是在浮選工藝用水和設備冷卻用水上，對水質(zhì)量的標準都很嚴，若是使用較差的水源，極易導致冷卻管道堵塞，讓浮選指標逐漸惡化。新水的水源重點來源于水井，這一水質(zhì)是符和用水標準的，已達標。但是循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)卻常常很難符和標準。鐵礦循環(huán)水重點是以地面的衛(wèi)生沖洗和選礦工藝用水，對水的要求有：循環(huán)水是由濃縮大井流水供應，需要PH值是7-8，全硬度不大于100毫升每升，總?cè)诠滩淮笥?00毫升每升，懸浮物含量不大于500毫升每升。不過在生產(chǎn)中，鐵礦選礦循環(huán)水懸浮物含量一般都是超標的，水的含泥沙量相對較高，這一水質(zhì)無論是在選礦技藝或是沖洗地面衛(wèi)生上都不合格。此外，剛開始循環(huán)水水質(zhì)較差，會對水實施凈化調(diào)試，經(jīng)過絮凝劑加藥系統(tǒng)以后，水質(zhì)具有優(yōu)化，渾濁程度降至300毫升每升以下。但是在原礦出現(xiàn)較為大的改變時，只要水循環(huán)系統(tǒng)調(diào)整不及時，循環(huán)水依舊會變得渾濁。尋其根源，是由于循環(huán)水長時間使用，會致使循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)變差，藥皮、泥沙、雜質(zhì)增多，尾礦溢流泡沫之中有許多泥沙進入環(huán)水泵池沉淀，導致環(huán)水管堵塞，從而致使環(huán)水系統(tǒng)壓力減小、水量降低，對循環(huán)水設施產(chǎn)生不好的影響。所以，鐵礦一定要完善循環(huán)水處理技術(shù)，增強水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)凈化。

2鐵礦選礦廠循環(huán)水深度處理

2.1機械加速澄清池改進建議

根據(jù)澄清池在處理鐵礦選礦廠循環(huán)水領域的實際運行經(jīng)驗，對目前鐵礦選礦廠使用的澄清池提出如下改進措施：①底部排礦口增設防堵刮板。刮板的運行可以防止底部礦漿在排礦不暢（例如：絮凝后的礦漿顆粒在底部排礦口靠重力滑移過程中與池壁粘結(jié)等）情況下防止排礦口堵塞。當排礦口在一側(cè)開口排礦時，刮板可以將排礦口四周的絮凝顆粒強制性聚集至排礦口，當排礦口為豎直向下排礦時，刮泥板可以將排礦口四周絮凝顆粒強制性聚集至下部排礦口內(nèi)。②導流室的外壁隨攪拌裝置做同方向旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)線速度小于攪拌裝置。導流室內(nèi)水體已屬于絮凝階段的末期，水體流入分離室內(nèi)就屬于沉淀階段，在絮凝階段水體的攪拌功率應逐漸減小使水體速度梯度逐漸減小。這樣可以避免速度梯度變化過大，使絮凝體遭到破壞（破裂），導致難以再次絮凝，從而影響澄清池的處理效果和出水水質(zhì)。③適當增加澄清池直壁段。這樣會增加沉淀池內(nèi)上清區(qū)高度，增加壓實區(qū)內(nèi)絮凝顆粒濃度，降低斜板內(nèi)水體的絮凝顆粒濃度，有利于降低出水水質(zhì)，且增大排礦口水體的絮凝顆粒濃度，有利于提高底流漿體濃度。④取消底部傘板裝置。根據(jù)現(xiàn)場使用情況，混凝土傘板使用久后會脫落，從而造成底部排礦口堵塞事故。

2.2混凝沉淀法

混凝沉淀法是常用的選礦廢水處理懸浮物的方法。在選礦廠浮選過程中，懸浮物的吸附改變了礦物表面的潤濕性，進而惡化選礦指標。并且懸浮物與藥劑之間可能發(fā)生反應，增加了藥劑的消耗。當高濃度懸浮物的循環(huán)水回用于磁選時可誘發(fā)磁選機堵塞，降低磁選效率?；炷齽┑募尤耄善茐膽腋∥镄纬赡z體的多相分散系，使微小的細粒相互結(jié)合為粗粒聚體。在實際處理廢水之前通常添加石灰乳，可將廢水中的懸浮物從穩(wěn)態(tài)中脫離，破壞膠體。再加入混凝劑和助凝劑，通過混凝劑和助凝劑將脫穩(wěn)的懸浮物轉(zhuǎn)化為絮團，從而形成沉淀析出。在煤炭洗選過程中出現(xiàn)的高濃度的煤泥水，由于煤泥含量高、產(chǎn)生額外的污泥阻力，導致洗煤廢水的過濾性能較差。煤泥顆粒自身存在著負電荷，產(chǎn)生很強的互相排斥的靜電，使其成為膠體分散體系，保持穩(wěn)定的懸浮顆粒，導致循環(huán)水濁度大難以澄清。

2.3水中膠體穩(wěn)定性及膠體脫穩(wěn)

①膠體穩(wěn)定性。膠體穩(wěn)定性就是膠體顆粒在水長時間保持分散懸浮狀況的特征。以水處理角度來講，只要是沉降速率極為緩慢的膠體顆粒還有很小的懸浮物，都是“穩(wěn)定”的。膠體穩(wěn)定性有“動力學穩(wěn)定”以及“聚集穩(wěn)定”兩種。動力學穩(wěn)定就是顆粒布朗運動對抗重力影響的能力。顆粒越小，動力學穩(wěn)定越大。聚集穩(wěn)定性就是膠體顆粒間不可以互相聚集的特征。膠體顆粒極小，比表面積大但表面能大，因為布朗運動，具有自主的聚集現(xiàn)象，不過因為離子表面同性電荷斥力作用或者水化膜的原因自主聚集不可能出現(xiàn)。若是膠體顆粒外表電荷或者水化膜不存在，就沒有聚集穩(wěn)定性，小顆粒聚集成大顆粒，沉淀就會出現(xiàn)。所以，膠體穩(wěn)定性，重點在于聚集穩(wěn)定性。②膠體脫穩(wěn)。膠體顆粒一般都有電荷，對憎水膠體來講，聚集穩(wěn)定性著重取決于膠體外表動電位就是ξ電位。ξ電位高低也決定了膠體顆粒間排斥力的強弱與影響面積，加入混凝劑以后，只要這一電位降至-15mV就能取得很好的混凝效果。加入混凝劑的量，可以影響混凝效果。水質(zhì)是變化的，最佳的投藥量都不相同，一定需要實驗才能確立。

2.4對環(huán)水設備的定期檢修與清理

在鐵礦選礦作業(yè)區(qū)中，磁選機、球磨機、環(huán)水設備等都屬于比較大型的設備，對于這些設備必須要展開定期的檢修與清理工作。為解決循環(huán)水處理的管道磨損問題，企業(yè)的相關人員應合理安排檢修與清理時間，以徹底消除選礦與環(huán)水設備隱患，使得循環(huán)水系統(tǒng)的設備性能可以得到最大限度的優(yōu)化。同時，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)水設備也得到了比較大的進步，越來越多節(jié)能、高效的環(huán)水設備被研發(fā)人員研制出來，環(huán)水設備的發(fā)展在很大程度上也推動了選礦工藝的進步。我們應大膽嘗試新的循環(huán)水處理技術(shù)，積極引進新的環(huán)水設備，從而使的水資源保護效益與經(jīng)濟效益得到很大程度的提升。

2.5膜分離法

膜分離法是一種新興的廢水處理方法，由于膜具有一定的滲透性，對于不同的物質(zhì)來說，滲透大小不同，應用條件也不一樣，利用膜的該種特性可將不同物質(zhì)分離出來。按照濾膜口孔徑大小的不同將其分為微濾、超濾、納濾和反滲透等。采用隔油—超濾—反滲透工藝對國內(nèi)某磷礦選礦廠廢水進行處理。通過隔油操作可回收廢水中近90%的浮選藥劑，超濾可以去除水中絕大部分與水發(fā)生乳化作用的浮選藥劑，反滲透則進一步去除水中的鹽分和殘余藥劑，最終處理后的廢水滿足循環(huán)水回用要求。

結(jié)語

水資源作為我國經(jīng)濟發(fā)展以及國民生活必不可少的自然資源，如何提高對水資源的利用，最大限度地提高水的循環(huán)利用價值，減少水資源的浪費以及避免水質(zhì)被污染是我國企業(yè)需要承擔的責任。

參考文獻

[1]房啟家，鐘鳴，韓西鵬，呂麗華.金嶺鐵礦選礦廠廢水處理與綜合利用[J].有色金屬（選礦部分），2019（01）：52-55.

[2]雷永杰.淺析河北福鑫山鐵礦選礦廢水處理及綜合利用[J].價值工程，2019，34（11）：70-71.

[3]張慶豐，王海霞，張玉婷，張朔.鐵礦磨礦介質(zhì)優(yōu)化研究與實踐[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2019，35（07）：195-197.

[4]張永坤，鄭為民，牛福生.司家營鐵礦生產(chǎn)循環(huán)水凈化系統(tǒng)改造[J].金屬礦山，2010（7）：185-185.