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铁矿选矿厂废水处理论文1选矿工艺流程及基本药剂制度河北福鑫山铁矿以生产铁精粉为主，还综合回收铜和钴等金属。原矿石以磁铁矿为主，假象赤铁矿为辅。主要金属矿物为磁铁矿，其次为含钴黄铁矿、黄铜矿。脉石主要为透闪石、透辉石、绿泥石、方解石等。联合选矿工艺流程为：预磁选——浮选——磁选：-14mm粉矿先经湿式预选抛废，随后进入一段闭路磨矿，22%分级溢流浓度，71%分级溢流细度；硫化矿物和抑硫浮铜经混合浮选、分离回收，产出铜精矿和钴精矿，浮选尾矿连续3次经磁选机磁选后，利用永磁圆筒真空过滤机过滤（铁精矿滤饼）。基本药剂制度:阳离子浮选药剂（捕收剂）为黄药（55克/吨），起泡剂为2#油（18克/吨），加入3/4的油药混合粗选，加入1/4的油药混合扫选，将pH为8-9的石灰作为pH值调整剂，pH>12的石灰作为含钴黄铁矿抑制剂。2废水来源及危害2.1废水来源河北福鑫山铁矿选厂废水主要由三部分组成：①预选湿式细矿石含有的大量废水；②选矿过程中产生的废水，主要包括破碎原矿除尘器、清理设备和地面时所产生的废水、污水；③尾矿沙中的废水。大量废水的有效处理和合理利用，是选矿厂节能降耗的关键。2.2废水危害第6页共6页n选矿废水主要呈现"三高、两强、一大"特征："三高"为悬浮物浓度较高、重金属浓度较高和有机浮选药剂浓度较高；"两强"为pH酸性较强和起泡性强；"一大"是废水量较大。选矿废水若直接排放，会污染水源、河道和土壤，会严重污染矿区周边的生态环境，并且能够直接或间接危害动植物和人类健康，同时，有害物质通过不断积累，能够给整个生物生存系统带来危害。河北福鑫山铁矿选矿厂废水主要含有铁、铜、钴等金属离子，人类长期饮用金属离子超标的水，生命健康会受到极大的威胁；废水中的重金属钴会对植物及农作物产生较大影响，浓度超过10mg/L，会使农作物中毒死亡，也会使人类患有皮肤病、低血压、耳鸣等疾病。选矿废水中含有的选矿药剂会直接污染河水、湖水和地下水源，会损害动物和人的消化系统、肝脏系统和神经系统，并对血液系统造成不良影响。松醇油（2号浮选油），不能溶于水，无毒，但在水面易产生大量黄棕色泡沫。3我国常见选矿废水处理及综合利用方法3.1废水处理目前，国内一般采用物理法、化学法、生物法等方法处理废水。物理方法是利用废水中所含矿物的物理作用处理选矿废水的方法。化学方法是利用化学原理对废水中所含有害物质进行化学反应，生成无毒无害物质的处理废水方法。生物方法是利用废水中的微生物作用处理废水。3.2废水综合利用第6页共6页n尾矿废水是选矿厂最大废水源,目前国内外对尾矿废水进行治理的技术重点是，通过实现闭路循环，最大限度地提高尾矿废水资源的循环利用率，加大废水的回收利用程度。将尾矿废水净化处理后再回水利用，可以有效节约水资源，降低机械动力功耗，又能在一定程度上解决环境污染问题。常采用以下三类方法。3.2.1浓缩池回水。通过修建尾矿浓缩池或坡度板浓缩池等设施进行尾矿滤水，回水率一般可以达到35%-75%。一方面，降低了水资源消耗，另一方面，由于尾矿砂的水份过滤的比较彻底，尾矿砂半固态沉积，因此也可以在一定限度内降低运输尾矿砂的运输成本。3.2.2尾矿库回水。全尾湿式排放是国内常用的传统尾矿排放方式。尾矿库回水就是把能够供选矿厂循环再利用的澄清水进行回收，泵回选厂再次投入生产的回水技术。3.2.3尾矿干堆技术。尾矿干堆技术在河北和河北东北部地区有一定的应用，效果比较好。近年来，由于购地和搬迁成本日益加大，尾矿库建设和设备投入成本较高，尾矿干堆技术能够有效缩减建设尾矿库的占地成本，实现尾矿废水"零排放"，有利于矿山环境保护。技术工艺流程主要是选矿车间排出的尾矿经浓缩池沉淀，溢流水返回磨浮车间循环再利用，经沉淀的矿浆经加压压滤，形成尾矿饼（含水量约为15-19%），经皮带运输到干堆厂堆放，尾矿经压滤的水分循环再利用，实现尾矿废水"零排放"。第6页共6页n4河北福鑫山铁矿废水处理与综合利用情况介绍河北福鑫山铁矿选矿厂对各选矿过程产生的废水分段、科学处理，形成了覆盖整个厂区的水资源全闭路循环，使水资源利用率和金属回收率得到显著提高，保护了矿区的生态环境，经济效益、社会效益显著提高。4.1湿式预选废水处理为节约能耗、水耗，进一步实现了生产系统高效化、稳定化。在研磨矿粉前，增加了矿粉湿式预选技术工艺，通过对工艺的不断改进，实现了粉矿经CTS磁选机预选，精矿直接进入球磨机进行给料，大大提高了处理量、降低了能耗。预选的尾矿进入到DZSP振动筛，进行筛分，抛掉筛上2-15mm粒级废石，筛下0-2mm粒级尾矿进入到分级机，进行分级，同时实现废水闭路循环，对有利用价值金属物加以回收。4.2生产过程中废水的处理选矿车间除尘器的废水中也含有大量矿物粉尘，同时含有可供回收利用的金属矿粉，应当加以处理。整个车间设备运转过程伴随着"跑、滴、漏"现象，厂房设备和地面经常会附着一层细矿粉，每天经工人清理后，如果不做处理会随着污水排出，污水中含有可供回收的金属矿粉，造成了资源的浪费。因此，选厂因地制宜，将这部分污水同废水统一进入封闭循环回路，经回收处理，进一步提高了金属回收率，降低了重金属物对水资源的污染。4.3尾矿废水处理和利用第6页共6页n为了突破尾矿库容量限制，提高选矿回水率，河北福鑫山铁矿于2004年底正式引进尾矿压滤工艺，使分段浓密、沉淀、压滤贯穿整个回水过程，水资源利用效率进一步提高。选矿回水率可达90%以上，总尾矿浓度压减到5%，通过尾矿泵送入TNB浓缩机进行第一次浓缩，浓缩底流进入浓密机（准18m）第二次浓缩，浓缩液进入渣浆泵、压滤机进行压饼操作，经皮带运输至露天矿坑，也可用于采空区治理、充填。压滤机溢流水通过多级沉淀输回选厂再次使用。5经济与社会效益分析为了验证选矿厂废水处理与应用的效果，对各段废水的处理情况作了经济与社会效益分析。5.1湿式预选废水处理效益分析。湿式预选废水处理通过对废石含水处理，节约了排放空间，保护了环境。主要经济效益主要包括废水以及其中的金属矿物，选矿厂尾矿量约为15万吨/年，每吨含水量为13t，约98%的废水被回收再利用，铜和钴金属被回收。综合回收利用水180万m3，回收铜精矿、钴精矿分别为190吨和490吨，实现经济效益350万元。5.2生产过程污水处理效益分析。对生产过程污水的处理主要是净化工作环境的需要，同时也可以达到一定的废水和矿物回收。每年可以回收、利用的废水3.5万m3，回收铁、铜、钴精矿分别为2000吨、15吨和14吨实现经济效益200万元。5.3尾矿干堆技术效益分析。第6页共6页n尾矿废水处理采用干堆技术，使废水实现了闭路循环，进一步节省了水资源，保护了地下水，减少了建设尾矿库带来的土地、补偿等成本，同时生产出尾矿饼还能进行采空区充填。实现直接经济效益400万元。作者：雷永杰单位：河北省冶金矿山管理办公室第6页共6页