2022年选矿废水适度处理分析研究与应用.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 选矿废水适度处理的讨论与应用董宗良 刘亚龙 张智平 南京银茂铅锌矿业有限公司,江苏,南京,210033）摘要：针对南京银茂铅锌矿业公司选矿厂陶瓷过滤机反冲洗水的高水质要求,我们与广东工业高校合 作,对选矿废水采纳化学沉淀法和混凝沉淀法进行处理,出水指标达到了陶瓷过滤机的使用要求,可以直 接回用于陶瓷过滤机的反冲洗；适度处理水使用一年来,成效良好,减轻了公司原废水处理站的压力,节 约了水资源,并制造了良好的经济效益和社会效益；关键词：选矿废水适度处理环境爱护一、 前言南京银茂铅锌矿业公司地处南京市郊栖霞山风景区；矿区居民密集,正上方有河流经 过,

2、邻近有金陵石化炼油厂、栖霞山化肥厂及江南水泥厂等大型企业,矿山属典型的“三下” 矿山；南京银茂铅锌矿业公司拥有华东地区最大的铅锌矿床,拥有处理规模 1350吨/天的 选矿厂,选矿厂采纳全优浮选工艺流程,精矿品种多,生产过程中产生废水量大,由于矿 山地处城市风景区,环境爱护要求严格,矿山没有尾矿库和废石场,选矿废水经初步净化 处理后全部回用；井下废石和选矿尾砂全部用于井下充填；由于南京银茂铅锌矿业公司35万吨 /年选矿处理才能技改工作胜利达产,选矿工艺与尾砂充填工艺的转变,造成了部分选矿废水富余,选矿厂的废水处理站压力不断加大,使水 处理时间缩短,沉淀时间不够,影响了选矿指标；而选矿厂陶瓷过滤机

3、反冲洗水始终使用 南京炼油厂长江水 其水质相当于自来水）,选矿厂废水处理站的现有净化处理出水水质 达不到陶瓷过滤机反冲洗水的使用要求,使用起来简单堵塞陶瓷过滤板的毛细孔,影响陶 瓷过滤机的过矿成效；由于南炼水使用成本越来越高,而且供水极不稳固；为明白决以上 问题,公司打算对部分选矿废水进行适度处理,以满意选矿厂陶瓷过滤机的使用要求；二、 废水适度处理试验讨论1、试验要求及思路 由于选矿废水适度处理后直接回用于陶瓷过滤机的反冲洗,第一应进行选矿厂生产废 水水质分析,查明废水回用影响陶瓷过滤机过滤和选矿过程的水质成份及含量；经分析：初步认为由于废水的 pH较高,水中含有较高浓度的钙、镁、铁等离子,

4、及含有较高浓度的 固体悬浮物和微细胶体,导致陶瓷过滤机滤板毛细孔的堵塞,影响陶瓷过滤机的作业；针对这一问题,试验的基本思路如下：选矿废水主要由铅锌精矿浓缩水、铅锌精矿过 滤水、部分锌尾浓缩水、尾矿浓缩水、尾矿过滤水、充填溢流水、硫精矿浓缩水和锰精矿浓缩水混合,采纳Na2CO 3化学沉淀法去除水中Ca 2+、 Mg 2+等离子,然后用明矾或 PAC） +PAM混凝沉淀,混凝沉淀出水采纳超滤的工艺流程,超滤出水回用于陶瓷过滤机脱水过程；2、试验讨论方法南京银茂铅锌矿业有限公司试验讨论用的废水是由选矿厂各作业废水产出点的实际选矿废水,混合废水是按各种废水实际水量大小的比例混 合而成,各种实际废水的水

5、质监测结果见表 1和2；表 1：南京银茂铅锌矿业有限公司选厂各种实际废水水质测定结果 1 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 水样硫精矿水锌精矿水尾矿水充填溢流水南炼水pH 5.92 12.26 6.19 5.82 7.66 2.05 190 31.76 125.8 68.29 17.9 16.09 0.15 0.34 4.0 COD391.27 573.13 353.69 382.43 浊度 度）30.01 0.49 22.24 28.14 SS 164 970 134 806 2-SO4123.78 203

6、.87 68.61 137.1 Ca 2+摇匀）704.5 1115.1 853.71 689.84 Ca 2+上清液）685.17 1059.95 727.6 682.7 Mg 2+摇匀）81.06 4.76 83.55 70.91 Mg 2+上清液）75.7 3.6 48.3 66.7 2+ Pb1.32 34.12 3.33 1.62 2+ Zn3.05 2.16 2.54 2.41 2+ Cu0.26 0.11 0.03 0.03 TFe 0.81 0.39 0.45 0.39 TCr 1.06 0.05 2+ Cd0.03 0.04 0.01 0.02 Cl-324.4 85.87

7、192.94 165.45 Al 续表 1：南京银茂铅锌矿业有限公司选厂各种实际废水水质测定结果水样锌尾水铅精矿水锰精矿水井下水总回水pH 11.45 5.54 6.12 7.77 5.83 COD360.32 201.16 265.27 360.32 浊度 度）10.12 11.37 11.38 3.6 12.61 SS 340 780 830 796 294 2-SO441.45 203.52 138.66 416.46 86.59 Ca摇匀）957.3 682.6 785.74 282.7 785.9 Ca上清879.3 673.75 719.6 185.04 730.92 液）Mg摇匀

8、）13.18 37.29 33.15 30.11 41.89 Mg上清5.8 29.7 31.2 29.9 37.6 液）Pb 7.82 9.21 2.77 0.02 0.66 Zn 1.23 3.39 2.24 0.16 1.19 Cu 0.11 0.02 0.06 0.13 Fe 2.0 1.08 1.05 0.11 0.36 Cr Cd 0.01 0.01 Cl 286.91 95.47 124.16 19.99 144.96 2 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - Al 0.17 注： “ ” 假如是重

9、金属离子含量就表示用原子吸取光谱法未检出；其它数据就表示含量极低,可以忽视；由表 1 可知,实际选矿废水中 Ca 含量都特殊高,pH 基本上处于中性偏低,锌精矿水和锌尾水除外,废水中 COD Cr 值均在 400mg/L 左右；同时 Cu、 Cr 、 Cd、 Al 等重金属离子含量都比较低,均达到国家排放标准；导致水质差的主要缘由有： 1）导致废水中pH值偏高的缘由是在选矿过程中加入了石灰；2） 铅精矿水和锌精矿水中铅含量偏高的缘由主要是由于在添加石灰造成的高碱条件下,方铅矿 PbS）表面简单氧化成PbSO4 而进入浮选矿浆中,锌含量相对偏低是由于闪锌矿ZnS）表面不易氧化成 ZnSO4；3）

10、造成废水中 COD Cr 值较高的缘由主要是废水中残留的有机浮选药剂,如捕收剂丁基黄药、苯胺黑药、乙硫氮和松醇油,其次是无机的亚硫酸盐、硫代硫酸盐等仍原性物质的存在；这些无机仍原性物质存在一是由于在铅浮选过程中加了肯定量的 Na2SO3,二是硫化矿物自身在浮选充气条件下,其中 S 2-氧化成 S2O3 2- 、SO3 2-等；4）固体悬浮物 SS）和浊度较高归因于废水中有大量的不易下沉的微细矿粒和化学反应生成的交替沉淀物；废水净化处理试验,主要包括化学沉淀试验、混凝沉淀试验和超滤试验,其原就工艺流程见图 1 和图 2；取废水于烧杯加 入1 的磁力快速搅拌静沉30 分钟后取中Na2CO3 溶液2

11、 分钟上清液测定图 1 废水化学沉淀原就流程图3 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 取废水于烧杯中加 入 1 的Na2CO3溶液投加混凝剂快速搅拌 1 分钟投加 PAM快速搅拌 30 秒搅拌机慢速搅拌5 分钟静沉 30 分钟取上清夜测定图 2：废水混凝沉淀原就流程图3、试验结论“通过对每一种选矿废水分别进行试验讨论和混合废水处理试验讨论,结果说明：采纳化学沉淀 混凝沉淀 微孔过滤法 ” 工艺处理选矿废水是非常胜利的,净化后的废水中总硬度、浮选药剂、金属离子含量及 COD值均有肯定程度的降低； ,因此,要去除

12、Ca 2+需加入 Na2CO3 为 1750-3000mg/L ,经过对各种废水的化学沉淀试验,其加入量基本上符合理论加入量；试验发觉,随着 Na2CO3 加入量逐步增多,pH值渐渐变大 7.20 9.10 ）,且当废水中 Ca 2+离子含量都低于 150mg/L, Mg 2+含量并没有削减多少,这与 MgCO 3 溶解度高达 10.2g/L 有关；从溶解度积原理上分析,要想 Mg 2+有较大幅度去除,必需保证废水中残余 CO3 2-浓度在10000mg/L 以上,这样采纳化学沉淀法去除 Mg 2+是很不经济的,而且废水中的 Mg 2+浓度远低于 Ca 2+,其对总硬度的奉献较小,对生产的影响

13、也相对较小,结合经济效益分析,在化学沉淀过程中可不考虑Mg2+ 的去除；化学沉淀确定正确试验条件为Na2CO31750 -2950 mg/L）；4 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2）混凝沉淀：为了加速沉淀速度,削减澄清时间,废水经化学沉淀之后,采 明 矾 、PAC、PFS+PAM对化学沉淀后的废水进行混凝沉淀试验,结果说明混凝沉淀对于废水中的 Ca离子和 Mg离子的去除没有影响,但却可以大量去除重金属离子,使之达到国家排放标准；这说明化学沉淀后,残余 Ca 和 Mg 仍以离子状态存在,而 Pb、Zn 等离

14、子就是以微小沉淀物形式存在,因此经过混凝沉淀能较大地去除其余各种金属离子；混凝沉淀过程 COD Cr 也有肯定的去除,其去除率为15-20%；经过混凝沉淀处理后,出水变得清亮透亮,混凝沉淀对去除重金属和降低浊度很有效；确定正确试验条件明矾 40mg/L）+PAM0.3mg/L）；三、 废水适度处理工业生产调试3.1废水适度处理的工艺流程800-1000 m3/d ,设计污水量据选厂陶瓷过滤机的用水量,废水适度处理系统处理废水量为QAV=1000m 3/d=42m3/h；实际生产当中大约掌握在50-60m 3/h；依据陶瓷过滤机用水要求,制定出水水质要求,如下表：pH 表 -2 ：出水水质要求

15、单位 mg/L, pH除外）浊度Pb CODSS Ca Mg 6-8 200-400 20-50 50-200 40-80 2-4 - Zn Cu Cr Cd Al Cl 2-SO4- - - - - 100-200 100-300 通过试验,确定工艺流程图如下：选矿废水ph 调剂池加碳酸钠溶液 化学反应池加硫酸铝溶液 混凝反应池加 PAM、次氯酸钠、浓硫酸二沉池污反冲洗水砂滤池反冲洗缓冲池5 / 7 加压泵微滤机名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2处理过程简述废水自混合池分别出来,自流进入调剂池 节池中出水采纳

16、溢流方式进入化学反应池；pH 调值）,均衡原废水的水质水量；在调化学反应池内加碳酸钠化学沉淀钙、镁离子,经化学沉淀后的废水加入混凝剂硫酸铝和絮凝剂PAM；然后再进入沉淀池进行泥水分别, 同时加入少量的次氯酸钠杀死废水中的藻类、微生物,加入少量的浓硫酸把PH值调剂至中性；分别后废水再经过砂滤池后进入微滤系统过滤,过滤后出水用于陶瓷过滤机反冲洗,最终砂滤池的反冲洗水进入现有的废水处理系统的调剂池进行处理；化学沉淀污泥进入污泥井,然后用污泥泵提升进入充填系统处理；污泥干化脱水产生的滤液回流到调剂池,再通过现有的废水处理系统处理；3.3应用中解决的相关问题（1） 由于选矿废水中 Ca 2+、Mg 2+

17、含量较高,化学沉淀池生成了大量的碳酸钙沉淀,简单堵塞化学反应池,化学反 应池与混凝反应池距离较长,通过缩短了化学反应池到混凝反应池的距离,使碳酸 9M 浓密机）钙沉淀生成后直接进入混凝反应池,经搅拌后进入特地的沉淀池沉淀,有效的解决了堵塞问题；（2） 在应用过程中,陶瓷过滤机反冲洗水始终使用适度处理水,在第三个月时 ,假如将选矿废水进行深度处理,达到排放标准费用大致在13元/吨污水,我们进行选矿废水的适度处理,达到陶瓷过滤机的使用要求,一吨水节约十块钱左右,按这样运算每天处理1000吨）：每年节余=10*1000*330=330 万,具有向广大矿山推广的可能性；五、 终止语本 工 艺 方 法

18、采 用 了 适 合 矿 山 选 矿 水 处 理 特 点 的 废 水 处 理 技 术 , 应 用 了化学沉淀结合微滤工艺,有效的去除了废水中的有害物质；与其它水处理方法相比,该处理得到的水质更好,药剂用量少,防止了对环境的二次污染,实现了水的完全循环利用,有效的解决了选矿厂的陶瓷过滤机用水问题,使选矿厂摆脱了对南炼水的依靠,制造了良好的经济效益和社会效益；参考文献：1 王淀佐 . 浮选理论的新进展 M . 北京 : 科学出版社 , 1992. 2 朱玉霜 , 朱建光 . 浮选药剂的化学原理 . 长沙 : 中南工业高校出版社 ,1987:263-297 作者简介：董宗良,1984）,男,助理工程师；7 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页