1.概述
紅透山選礦廠是一座日處理量為2000噸的多金屬選礦廠，主要有用礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦和閃鋅礦，其次還含有金、銀等稀貴金屬。選廠廠采用優(yōu)先浮選流程，浮選順序?yàn)橐来胃∵x黃銅礦——閃鋅礦——黃鐵礦和磁黃鐵礦，其中金、銀被富集在銅精礦中。選礦過程中，根據(jù)銅、鋅、硫及金、銀的不同特性，浮選中需添加氧化鈣、異丁基黃藥、丁銨黑藥、硫酸銅、2#油和11#油。選礦生產(chǎn)用水單耗為5—6噸/噸原礦，年消耗水量為410萬噸。選礦廠所排出的廢水，由于是采用浮選方法選礦后的廢水，其中含有剩余浮選藥劑及重金屬等有害成分，直接排放會(huì)對環(huán)境造成較大危害;凈化處理成本又比較大，會(huì)增加企業(yè)負(fù)擔(dān);如果能循環(huán)利用，不僅減少污染物排放，降低環(huán)境污染，而且節(jié)約生產(chǎn)用水，一舉兩得。但在多金屬礦物選礦中，不同的有用礦物浮選所用的藥劑各不相同，選礦廢水中的剩余藥劑很可能對選別過程造成負(fù)面影響，因此，多金屬選礦廢水循環(huán)利用一直是選礦專業(yè)的一大難題。紅透山選礦廠經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，將選礦廢水應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了很好的效果。
選礦廢水成分表 表-1
從紅透山選礦廢水中的成分看，懸浮物和化學(xué)需氧量COD都嚴(yán)重超標(biāo)，PH值則低于標(biāo)準(zhǔn)值，銅、鋅等重金屬離子還在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
2.小型試驗(yàn)
小型試驗(yàn)是生產(chǎn)試驗(yàn)的基礎(chǔ)，可以為生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。我們用未加任何處理的選礦廢水與原生產(chǎn)用水——大河水進(jìn)行小型對比試驗(yàn)，考察選礦廢水中的有害雜質(zhì)對浮選指標(biāo)的影響。由于硫浮選是紅透山選礦廠的最后一道作業(yè)，在所添加的浮選藥劑中，只有氧化鈣對其有負(fù)面影響，而選礦廢水的PH值偏酸性，有利于硫的上浮。因此，在試驗(yàn)過程中，僅對銅、鋅進(jìn)行了考察，試驗(yàn)結(jié)果見表-2。
大河水與選礦廢水小型對比試驗(yàn)結(jié)果 表-2
從試驗(yàn)結(jié)果看,在選銅作業(yè)中，使用大河水時(shí)，銅精礦的品位和回收率都高于使用選礦廢水，但用廢水時(shí)，銅精礦中鋅的損失少于大河水;在選鋅作業(yè)中，用廢水時(shí)，鋅精礦的產(chǎn)率增大，精礦品位低，并且鋅精礦含硫高，硫的損失高于大河水，而鋅的回收率卻遠(yuǎn)高于大河水。
考慮到選礦廢水中的主要成分，可能是COD和重金屬離子對浮選產(chǎn)生了影響，我們對選礦廢水進(jìn)行了處理，加入氧化鈣并使其充分接觸空氣，降低COD和重金屬含量，再次進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表-3。
大河水與選礦廢水小型對比試驗(yàn)結(jié)果 表-3
從試驗(yàn)結(jié)果看，處理后的廢水試驗(yàn)結(jié)果，銅精礦的品位和回收率都與大河水相當(dāng)，而銅精礦含鋅低于大河水，鋅精礦品位也有所提高，可見，處理后的廢水比較適合浮選。
3.生產(chǎn)試驗(yàn)
根據(jù)小型試驗(yàn)的結(jié)果，經(jīng)過實(shí)地考察研究，決定進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。將選礦生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水全部集中于尾礦庫中，在尾礦壩下修建曝氣池，面積達(dá)530平方米，曝氣池修成階梯形，以使廢水充分接觸空氣和有足夠的沉淀時(shí)間，降低水中COD和懸浮物，曝氣池下出口用管道與原有的供水井連接，采用原供水系統(tǒng)供生產(chǎn)用水。在磨礦過程中加入大量的氧化鈣，調(diào)整礦漿PH值，兼顧降低有害重金屬離子的影響。改造后，使用選礦廢水進(jìn)行了為期一個(gè)月的生產(chǎn)試驗(yàn)，生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果見表-4、表-5。
生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果 表-4
生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果 表-5
使用廢水期間現(xiàn)場表現(xiàn)為浮選泡沫有些粘，加上刮出產(chǎn)品金屬量的增大，經(jīng)常出現(xiàn)泡沫槽滿槽現(xiàn)象，且銅泡發(fā)灰，不利于浮選工判斷品位。從兩者指標(biāo)對比來看，使用廢水期間銅原礦品位略高于大河水使用期間，鋅原礦品位比生產(chǎn)水高0.358%;從精礦品位看，廢水銅精礦品位比生產(chǎn)水低1.196%，鋅精礦品位高0.655%;廢水銅、鋅精礦回收率分別比大河水高0.78%和2.6%。另外，從金屬互含情況看，廢水均低于大河水，但從尾礦含銅看，廢水高于大河水，有可能是使用廢水使這部分銅的可浮性降低。從以上指標(biāo)分析看，除銅精礦品位外，其他指標(biāo)廢水均好于大河水。
綜合上述指標(biāo)分析，單從廢水使用期間與前期使用大河水期間指標(biāo)對比看，使用廢水，銅、鋅精礦回收率都有不同程度提高，鋅精礦品位也有一定提高，且金屬互含減少。
4.生產(chǎn)實(shí)踐
紅透山選礦廠在廢水循環(huán)利用初期，選礦指標(biāo)都比較好，但經(jīng)過半年多的生產(chǎn)后，由于廢水中的有害成分的積累，生產(chǎn)指標(biāo)受到了一定的影響，主要表現(xiàn)在銅指標(biāo)上，回收率較低。廢水循環(huán)利用后，廢水成分與之前未利用時(shí)的對比見表-6。從表上看，無論是COD、懸浮物，還是重金屬離子都有了明顯的升高。針對這一情況，在尾礦壩下又增加了一座曝氣池，面積達(dá)4100平方米，增加了選礦廢水的沉淀、曝氣時(shí)間，進(jìn)一步降低廢水中的有害成分，并在生產(chǎn)過程中，針對選礦廢水的特點(diǎn)，及其在生產(chǎn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，對現(xiàn)有的浮選藥劑制度進(jìn)行了調(diào)整。
選礦廢水循環(huán)利用前后成分對比表 表-6
捕收劑異丁基黃藥是浮選銅、鋅、硫的共同的捕收劑，選礦廢水中剩余的藥劑主要還是黃藥，根據(jù)生產(chǎn)中的浮選現(xiàn)象適當(dāng)降低捕收劑黃藥的用量，節(jié)約了選礦成本。
2)減少起泡劑的用量
選礦廢水中剩余的起泡劑造成浮選泡沫粘性增大，根據(jù)這種現(xiàn)象，減少了銅、鋅、硫浮選起泡劑的用量，在泡沫較粘時(shí)，鋅、硫浮選甚至不用起泡劑。
3)減少捕收劑丁銨黑藥用量
由于回水利用后，泡沫發(fā)粘，而黑藥又具有一定的起泡性，因而需要降低黑藥的用量。
4)白灰用量的變化
由于選礦廢水PH值為5~6，偏酸性，所以在選礦廢水使用之初，我們認(rèn)為應(yīng)該增加白灰的用量來提高礦漿PH值，并需要用白灰來消除礦漿中的有害離子。因此，在生產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)，我廠的白灰用量曾一度增加，但是，經(jīng)過一段時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行后，在選鋅過程中，由于白灰用量的增加，礦漿粘度增大，鋅精礦品位不易控制，經(jīng)常出現(xiàn)鋅廢品。因此，我們增加磨礦的一段白灰用量，降低或撤消二段白灰的添加，收到了很好的效果。
5)硫酸銅用量的變化
在選礦廢水使用之初，由于白灰用量的增加，增大了硫酸銅的消耗，在降低二段白灰用量之后，硫酸銅用量也相應(yīng)要降低。
5.效益分析
根據(jù)選礦廢水的特點(diǎn)及生產(chǎn)變化情況調(diào)整藥劑制度后，經(jīng)過2011年的生產(chǎn)，這種藥劑制度比較適合回水利用，生產(chǎn)指標(biāo)有了很大提高，在精礦品位完成計(jì)劃指標(biāo)的情況下，銅回收率提高0.96%，年創(chuàng)效益362萬元;鋅回收率提高1.28%，年創(chuàng)效益129萬元;降低了黃藥、黑藥浮選油和硫酸銅的消耗，年節(jié)約藥劑成本100多萬元，年節(jié)約生產(chǎn)用水270萬噸，為企業(yè)多創(chuàng)效益726萬元。
6.結(jié)論
紅透山選礦廠生產(chǎn)的廢水為多金屬選礦廢水，內(nèi)含剩余浮選藥劑及重金屬離子，選礦廠認(rèn)真研究了廢水的組成，針對廢水中對選礦生產(chǎn)有害的成分采取有效措施去除。經(jīng)過一系列的小型試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，將選礦廢水成功循環(huán)應(yīng)用于生產(chǎn)，并在生產(chǎn)中調(diào)整藥劑制度，使選礦廢水適合生產(chǎn)需要。紅透山選礦廢水循環(huán)利用于生產(chǎn)，不僅使選礦技術(shù)指標(biāo)得到了提高，還節(jié)省了藥劑消耗，節(jié)約了生產(chǎn)用水，年節(jié)約藥劑成本100多萬元，節(jié)約生產(chǎn)用水270萬噸，為企業(yè)多創(chuàng)效益726萬元;同時(shí)，所產(chǎn)生的社會(huì)效益更是不可估量，并且可以為其他類似選礦廠提供廢水循環(huán)利用的依據(jù)，是一個(gè)有利于社會(huì)，有利于企業(yè)的改造項(xiàng)目。
聲明：
“多金屬選礦廢水循環(huán)利用實(shí)踐研究” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：中國有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司選礦廠
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