硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用技術
國內鉛鋅資源豐富,分布范圍廣。但是,礦床9%以上富礦偏少,多數(shù)以中低品位為主,而且組成成分較為復雜,以鉛鋅礦石居多,而同時伴生銅、銀、金等50余種元素。在硫化鉛鋅礦選礦期間,排水量較大,形成的廢水有很大的污染性,嚴重破壞水體環(huán)境。由此,做好選礦廢水的循環(huán)利用,為目前選礦廢水資源化利用的關鍵,甚至關系到礦山的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:硫化鉛鋅礦;選礦;廢水處理;回用技術
一、鉛鋅選礦工藝
浮選是當前我國硫化鉛鋅選礦的基本要求,不斷提高各種工藝水平,其中包括在選礦過程中各種步驟,主要包括碎礦、磨礦、浮鉛、鋅硫混浮、鋅硫分離、精礦濃縮、過濾,產品為鉛精礦、鋅精礦、硫精礦。在當前開產的過程中,不斷融合當前各種資源,其中包括黃藥類、黑藥類、硫代硫酸鈉、硫化鈉、氰化鈉、硅酸鈉、硫酸銅、乙硫氮、石灰、碳酸鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉,提高各種鋅礦選擇水平。
二、硫化鉛鋅礦選礦廢水特性
2.1廢水產量大
硫化鉛鋅礦選礦耗水量大,經浮選法處理的鉛鋅礦石,每處理1噸需要用水達4~6m2。生產規(guī)模每天在1000噸的中型礦廠,每天需用水達4000~6000m2。即使廢水循環(huán)利用率在75%時,廢水排放率每天就達1000m2左右。一年300d計算,預算每年排廢水就達40萬一左右。
2.2廢水成分復雜
鉛鋅選礦廢水成分復雜,主要含有重金屬離子和選礦藥劑。選礦廢水中主要有害物質是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選藥劑,包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細粒分散雜質。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水混合而形成的。
2.3懸浮顆粒含量高
鉛鋅選礦形成的廢水,含重金屬離子、選礦藥劑等復雜成分。洗礦、精礦濃縮脫水、尾礦水及濕式除塵、事故排放等產生的廢水,含有大量不溶解的粗粒及細粒狀雜質,特別是尾礦水和精礦濃縮水中懸浮物含量高。由于廢水中含有重金屬離子和選礦藥劑,以及溶解的鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物等物質,使廢水總溶固含量較高。
2.4有一定毒性
鉛鋅選礦廢水殘留的黃藥,不但伴有惡臭味,而且有一定的毒性。研究證實:即使廢水中少量的黃藥殘存,同樣將影響水質質量,形成刺鼻的惡臭味。而且,黃藥嚴重毒害哺乳動物,對魚類有劇毒。廢水調整劑中的氰化物、重金屬離子等等,都含有劇毒。而且,能經食物鏈進入人體,嚴重威脅人體的健康。而形成的懸浮物,可以發(fā)生諸如阻塞魚鰓、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件,如果懸浮物濃度過高,還可能使河道淤積,用其灌溉又會使土壤板結。如果作為生活用水,懸浮物是感觀上使人產生不舒服的感覺一種物質,而且又是細菌、病毒的載體,對人體存在潛在的危害。甚至當懸浮物中存在重金屬化合物時,在一定條件下(水體的pH下降、離子強度、有機螯合劑濃度變化等)會將其釋放到水中。
三、硫化鉛鋅礦選礦廢水處理
3.1可借鑒處理方法
考慮到鉛鋅選礦廢水中,含污染物特性偏高。可嘗試借鑒的處理方法,可分如下幾類:一類,物理處理,沉淀、浮選、過濾等等;二類,化學處理,吸附、氧化、中和等等;三類,生物化學,厭氧處理、好氧處理等等。
3.2處理工藝流程
硫化鉛鋅礦廢水中,含大量重金屬、懸浮物、廢水氣泡強等特點,可嘗試用的處理工藝用混凝一氧化處理,將基本達到實現(xiàn)污染排放規(guī)格標準。而排放到尾礦庫中的廢水,經DH值回調、自然凈化、尾砂吸附等等,都能確保廢水處理的排放標準。具體的處理工藝流程,廢水一尾礦庫一自然凈化一調pH值一排放標準;抑或;廢水一混凝沉淀一氧化一調pH值一回收利用。經上述處理,基本能達到排放要求。
3.3處理設備及設施
3.3.1濃密機
鉛鋅選礦排出的尾礦濃度一般較低,通常在選廠內或附近修建濃密機或濃縮池等設施進行尾礦脫水,尾礦砂沉淀形成底流排入尾礦庫,澄清水從濃密機上部溢出并回用,濃密機溢出水進行處理后,回水率一般可達40%~70%。
3.3.2尾礦庫
在鉛鋅選礦作業(yè)中,尾礦庫的使用為最常見形式。經排出的尾礦,經尾礦庫處理后,一部分水分滲透尾礦空隙,一部分在尾礦庫中自然降解,還有部分在尾礦庫中蒸發(fā)。但是,實際應用中,有存在滲漏的問題,直接污染地下含水層,此點應值得注意和關注。
四、硫化鉛鋅礦選礦廢水回收應用技術
4.1直接回收應用
選礦廢水直接回收,根據廢水水質特點,用于原先的選別作業(yè),將大大降低選藥劑的成本。而且,尾礦濃縮廢水中,含有大量的起泡劑、硫酸根離子等等。直接用于選硫作業(yè),降價提升選硫成本。此外,在選礦廢水中,含豐富中藥劑的同時,有害物質成分同樣居多。不加處理直接回用,將直接影響礦石選別指標,增加金屬互含的成分,降低精礦質量的精度。由此,直接用于選鋅將影響選鋅指標,直接或用于選鉛將影響選鉛的主品味。而且,分系統(tǒng)回收水設施較為復雜,用水水量穩(wěn)定性不強,作業(yè)生產難以控制。
4.2適度處理應用
硫化鉛鋅礦選礦廢水回收應用中,對廢水進行適度處理再回收利用,對目前解決廢水污染是最有效的。其基本的處理形式,有兩種:第一,廢水經處理設施處理后,回收應用到選礦作業(yè)中;第二,經尾礦庫的澄清、沉淀和氧化自凈。考慮到鉛、鋅離選礦廢水中,pH值一般較高。由此,需要在尾礦庫中適量加酸微調后用于選礦生產。
結語
現(xiàn)階段,對硫化鉛鋅礦選礦廢水的污染處理,基本的原理在于經處理后降低環(huán)境的污染。可考慮經物理、化學、生物等等方法,確保排放污水的凈化指標,降低對周邊環(huán)境的污染。綜合多種處理措施,采用部分廢水優(yōu)先回收,剩余廢水適度處理,再回收利用的措施,將大大提升廢水的回收利用率,降低廢水對環(huán)境的污染,更有利于節(jié)省生產成本。
參考文獻
[1]楊曉松,邵立南.選礦廢水處理的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].世界有色金屬,2013.
[2]彭新平.硫化鉛鋅礦選礦廢水處理試驗研究[J].湖南有色金屬,2011.
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責任編輯:電力交易小郭
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