龍橋選礦廠生產(chǎn)回水工藝改造實(shí)踐

楊會兵

（安徽省廬江龍橋礦業(yè)股份有限公司）

龍橋選礦廠于2004年建成投產(chǎn)，現(xiàn)場采用先磁選后浮選流程，主要產(chǎn)品為鐵精礦，并綜合回收銅、硫。中礦溢流水跑渾問題始于選礦廠達(dá)產(chǎn)100萬t/a之時(shí)，至今已困擾選礦生產(chǎn)多年。隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，尾礦庫閉庫的推進(jìn)，以及國家對礦山環(huán)保要求的提高，公司于2019年就中礦跑渾問題進(jìn)行立項(xiàng)和改造，2020年4月改造系統(tǒng)運(yùn)行后徹底解決了生產(chǎn)水跑渾問題。

1 選礦廠供水系統(tǒng)與回水水質(zhì)及其影響

龍橋礦業(yè)選礦廠采用先磁后浮工藝，磁選回收鐵精礦后的產(chǎn)品（下稱中礦）經(jīng)φ65 m濃縮池濃縮，然后進(jìn)入浮選系統(tǒng)回收銅、硫。選礦廠生產(chǎn)用水來源除φ65 m濃縮池溢流水，還包括井下水和三級泵供水。這3部分水均輸送至選礦高位水池，3個(gè)高位水池中的1號池容積為8 000 m3，由井下水泵和三級泵供水，為清水池；2、3號池聯(lián)通，總?cè)莘e為12 000 m3，由φ65 m濃縮池溢流泵供水，為渾水池（圖1）。渾水主要用于磨礦和分級造漿，清水主要用于磁選和浮選，同時(shí)渾水和清水管路間裝有閥門，可聯(lián)通，見圖2。

選礦廠磁選系統(tǒng)共有3個(gè)系列，當(dāng)1個(gè)系列生產(chǎn)時(shí)，φ65 m濃縮池溢流水清澈；當(dāng)2個(gè)系列生產(chǎn)時(shí)，φ65 m濃縮池溢流水則會出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象，而選礦廠大多數(shù)時(shí)間必須維持2個(gè)系列生產(chǎn)，因此，φ65 m濃縮池溢流水常年跑渾。

長期的中礦溢流水跑渾帶來的主要問題［1-5］：

（1）回水利用率低，以回水排尾礦庫的方式每年排放到尾礦庫的尾礦量約7.4萬t（按照300萬t/a測算），隨著尾礦庫即將閉庫，后期這部分低濃度的濕尾出路存在問題。

（2）選礦廠2、3號高位水池隨著淤泥的沉淀，有效容積減少，且每年年終檢修期需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力清淤。

（3）φ65 m濃縮池溢流水泵輸送渾水，嚴(yán)重影響水泵的使用壽命（約為正常壽命的1/3），按選礦廠每年處理300萬t礦石計(jì)算，每年需多更換水泵9臺，按3萬元/臺計(jì)，增加水泵成本27萬元/a。

（4）渾水較低的利用效率，導(dǎo)致清水補(bǔ)充較多，取水點(diǎn)遙遠(yuǎn)的三級泵站開機(jī)時(shí)間長，用水成本高。根據(jù)選礦廠成本數(shù)據(jù)，三級泵與φ65 m濃縮池溢流水泵相比，水成本增加0.18元/m3，年增加用水成本17.82萬元。

（5）渾濁的回水中細(xì)泥濃度高，不僅影響分選指標(biāo)，而且對磨礦有一定的影響。

（6）選礦廠環(huán)境狀況不佳，且清潔衛(wèi)生的成本增加，這主要是由于部分生產(chǎn)現(xiàn)場地面不宜用渾水沖洗所致。

2 渾濁回水治理

2.1 φ65 m濃縮池添加絮凝劑試驗(yàn)

φ65 m濃縮池溢流水濃度在2%左右，固體微細(xì)泥主要化學(xué)成分分析結(jié)果表1。

φ65 m濃縮池添加絮凝劑工業(yè)試驗(yàn)在φ65 m濃縮池中心盤處添加絮凝劑，可以解決溢流水跑渾問題，但原來進(jìn)入溢流的微細(xì)泥沉降后與原底流一起進(jìn)入浮選銅、硫作業(yè)，不僅導(dǎo)致銅、硫分選指標(biāo)嚴(yán)重下降，而且嚴(yán)重影響精礦過濾作業(yè)，因此，工業(yè)試驗(yàn)不得不停止。

2.2 φ65 m溢流水工藝改造

選礦二期擴(kuò)建投產(chǎn)后，原一期φ53 m濃縮池不再使用，結(jié)合現(xiàn)場φ65 m和φ53 m的高差，φ65 m濃縮池的溢流水可自流進(jìn)入φ53 m濃縮池，φ53 m濃縮池溢流水與新投產(chǎn)的φ65 m濃縮池的溢流清水互通，實(shí)現(xiàn)了φ53 m濃縮池處理渾濁溢流水的作用，φ53 m濃縮池底流用渣漿泵送至尾礦壓濾系統(tǒng)，改造后的工藝流程見圖3，改造新增投資見表2。

2.3 工業(yè)調(diào)試

φ65 m濃縮池溢流水處理工藝改造于2020年1月施工，4月結(jié)束，選礦廠組織了生產(chǎn)調(diào)試；將φ65 m濃縮池溢流渾水通過閘閥切向φ53 m濃縮池，并在其中心添加濃度0.5%的聚丙烯酰胺，用量根據(jù)φ53 m濃縮池溢流水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，平均用量為10 g/t；φ53 m濃縮池底流由渣漿泵送至尾礦壓濾前的φ32 m濃密機(jī)。調(diào)試過程順利，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，回水水質(zhì)問題得到徹底解決。改造后高位水池回水水質(zhì)見圖4。

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3 結(jié)論

（1）龍橋礦業(yè)公司選礦廠中礦溢流水跑渾帶來回水利用率低，多余回水后期沒有出路；每年需花費(fèi)人力、財(cái)力清理2、3號高位水池沉淀的淤泥；渾濁溢流水泵送影響水泵使用壽命，每年增加備品備件成本達(dá)27萬元；渾水較低的利用效率，導(dǎo)致清水補(bǔ)充較多，每年多增用水成本17.82萬元；渾濁的回水不僅影響分選指標(biāo)，而且影響磨礦效果；渾濁的回水影響工作環(huán)境保潔等一系列問題。

（2）將處理中礦的φ65 m濃縮池的渾濁溢流水自流至閑置的φ53 m濃縮池，并添加絮凝劑加快絮凝沉降速度，使φ53 m濃縮池溢流水滿足工藝要求，同時(shí)將φ53 m濃縮池底流進(jìn)行壓濾，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)尾礦零排放的目標(biāo)，為后期尾礦庫閉庫創(chuàng)造了條件，保障了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（3）回水水質(zhì)的極大改善、用量的顯著增加，大大減少了三級泵的運(yùn)行時(shí)間，年降低用水成本300萬元。

（4）高位水池的體積利用率大大提高，清淤的人力、財(cái)力消耗歸零。

（5）選礦廠工作環(huán)境衛(wèi)生狀況顯著改善。