山东金岭铁矿选矿厂废水处理与综合利用
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金矿选矿废水处理工艺概述作者:常鸿智来源:《科学与财富》2020年第28期摘要:本文主要介绍了常用的几种金矿选矿废水处理工艺。
金矿选矿所产生的废水的处理是其工艺流程中重要的一环,常用的废水处理工艺可分为物理法、化学法和生物法。
金矿选矿废水经处理过后在经济、环境、社会三方面都实现了重大的效益突破。
关键词:金矿;选矿废水;废水处理工艺;效益分析1.前言金矿在选矿过程中耗水和废水量大、重金属种类多,若不加以处理而选择直接排放,这对环境的污染是非常严重的。
在处理选矿废水时,我们经常利用堤坝围筑成尾矿库来处理废水,让废水中的污染物自然沉淀和降解,接着部分回用或排出。
但是,从环境容量方面考虑,这种做法可能存在矿区密度过大、环境承载力弱等问题,在加上金矿选矿废水的回用率普遍较低,若是直接回用到工序中,会对生产过程中的许多技术指标带来不利影响,这样就很难达到国家相关排放标准。
因此,对选矿废水高效处理技术和工艺的研究,对提高废水回用率和稳定性,减轻选矿废水污染物排放,保护水环境质量具有重要的意义。
2.金矿选矿废水的处理工艺金矿选矿废水的处理工艺主要可分为三大类:物理法、化学法、生物法。
2.1物理处理法物理法主要包括吸附法和膜分离法。
吸附法的主要原理是利用吸附剂,对废水中的组分进行选择性分离的。
在处理选矿废水时,混凝沉淀法可以与吸附法结合,使处理后的废水便于循环利用。
市面上有很多水处理用的吸附剂,这其中,活性碳是一种传统吸附剂,吸附能强,可以同时吸附多种污染物,重金属去除率高。
但由于其造价贵,使用寿命短,所以应用受到了限制。
近年来,一些新型矿物材料吸附剂被研制了出来,其来源广、成本低的优点,对新型吸附剂材料的研究、有着重大意义。
膜分离法是主要是利用特殊薄膜,将溶液中污染物分离的方法。
膜分离法主要包括超滤、反渗透、电渗析等。
膜分离技术去除率高、选择性强、污染小,自动化程度高,不但能实现回用,而且能回收有价值的金属。
矿选过程中产生的废水硬度极高,其中的碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等非常容易沉积在膜上,,导致堵塞。
金矿选矿废水处理技术分析摘要:在选矿厂作业过程中,选矿废水的排放是对环境的最大威胁。
金矿选矿废水含有求毒性较高的氰化物,直接排放会对生态环境和人类健康造成更为严重的危害。
因此金矿选矿废水的处理是金矿矿山生产过程中最重要的污染处理对象。
鉴于此,文章简要围绕金矿选矿废水来源,危害性及其处理技术措施方面展开相关论述,以便更好地为金矿选矿废水进行有效处理。
关键词:金矿;选矿废水;混凝处理;循环利用前言有色金属的采集和冶炼生产过程需要消耗大量的水,金矿选矿废水排放总量大,选矿废水成分复杂,涉及众多重金属含量,如:Pb,Cd,Hg,Cu和非金属离子等。
现阶段,不少的选矿公司污水处理技术亟须进一步提升,清洁生产技术不成熟,导致一定程度的环境污染现象发生。
针对现阶段的环境保护政策状态,针对矿产开采、选矿等环节,提出了更严格的排放目标污水,排水要求必须符合排放标准才可以。
1选矿废水来源概述选矿废水一般而言,是基于矿产资源进行开采时产生的全部外排水统称,诸如:尾液、溢流水、滤液等多方面。
现阶段而言,我国的矿石资源的品质并不突出,在选矿时采用的工艺比较复杂,使得选矿废水量大幅增加,其中涉及重金属离子等,固定悬浮物、浮选残留药剂含量较高的。
因此要重视矿山废水治理工作,选择合适的技术确保治理效果满足预期。
此外,综合考虑处理效果、资源的循环利用、处理成本、对环境的二次污染等多方面影响,推进资源、经济与环境的协调可持续发展。
2选矿废水中污染物危害性在展开选矿工作时,选矿废水是必然产生的,针对矿石不同,在对其进行处理的过程中产生的选矿废水存在差异,尤其是污染物的区分。
比如:采用矿石磁选方法,悬浮物的产生量较大,而一般运用的浮选方法来说,选矿药剂、重金属离子是主要污染物。
2.1对周围环境的危害部分选矿废水表现为强酸性或者是强碱性,如果未经有效处理直接排放至河流中,那么水质必然受影响,水生动植物将难以生存。
在选矿废水中,重金属元素的含量是较高的,对动植物健康不良影响突出,一旦进入人体的话,则会导致人身健康受损。
金矿选矿废水处理技术研究与优化摘要:本文介绍了金矿选矿废水处理技术的研究现状和优化方法。
针对传统的物理化学处理技术和新型的生物处理技术存在的问题,提出了预处理技术、生物处理技术、物化处理技术和综合处理技术等多种处理方法。
同时,通过工艺流程和反应条件的优化,可以提高废水处理效率和降低处理成本。
本文旨在为金矿选矿废水处理技术的研究和实践提供参考。
关键词:金矿选矿;废水处理;技术优化1引言金矿选矿废水是指在金矿选矿过程中产生的含有金属离子、有机物、悬浮物等污染物的废水。
这种废水具有高浓度、高毒性、高难度等特点,对环境和人类健康造成严重危害。
目前,金矿选矿废水处理技术主要包括传统的物理化学处理技术和新型的生物处理技术。
传统的物理化学处理技术包括沉淀法、吸附法、离子交换法等,这些技术虽然能够有效去除废水中的污染物,但存在处理成本高、处理效果不稳定等问题。
新型的生物处理技术包括生物膜反应器、生物接触氧化法等,这些技术具有处理成本低、处理效果稳定等优点,但对废水中的污染物种类和浓度有一定的限制。
针对金矿选矿废水处理技术存在的问题,开展研究具有重要的意义。
2金矿选矿废水处理技术研究2.1 废水处理前的预处理技术废水处理前的预处理技术是指在废水进入处理系统之前,对废水进行预处理,以便更好地进行后续的处理。
常见的预处理技术包括筛分、沉淀、过滤等。
筛分是将废水中的大颗粒物通过筛网进行分离,以减少后续处理系统的负担。
沉淀是利用化学反应将废水中的污染物转化为沉淀物,从而实现污染物的分离。
过滤是利用过滤介质将废水中的悬浮物和颗粒物分离出来。
这些预处理技术能够有效地减少后续处理系统的负担,提高处理效率和稳定性。
2.2 生物处理技术生物处理技术是利用微生物对废水中的有机物进行降解和转化,从而实现废水的净化。
常见的生物处理技术包括生物膜反应器、生物接触氧化法等。
生物膜反应器是利用生物膜将废水中的有机物进行降解和转化,从而实现废水的净化。
总述金岭铁矿是一个采(矿)选(矿)联合的国有中(一)型独立矿山企业,隶属于山东省冶金工业总公司,在山东省冶金工业中占有十分重要的地位。
金岭铁矿位于淄博市境内的张店区、临淄区与桓台县交界处,西距济南110公里,东至青岛280公里。
矿区呈西南—北东向条带状展布,西南至北东方向长约20公里, 东南至西北方向宽约7公里,面积约140平方公里。
金岭铁矿矿部坐落在淄博市张店区中埠镇境内,矿属的铁山分矿、选矿厂、机械厂、水泥厂以及其它生产辅助单位、工人新村与主要社区服务单位均设于此地;召口分矿位于矿部的东北方,坐落在淄博市临淄区召口乡境内,距离金岭铁矿矿部约6公里;侯庄分矿位于矿部西北方,坐落在张店区与桓台县交界处的侯庄乡境内,距离金岭铁矿矿部约9.5 公里。
金岭铁矿交通条件优越。
胶济铁路与309国道从矿区南侧通过,济青(济南—青岛)高速公路纵贯矿区东西,东、西两侧分别有辛桓(辛店—桓台)公路和205国道,矿区至淄博火车站15公里,至金岭镇火车站7公里,有铁路支线相通,可直达济南、青岛、烟台、潍坊、滨洲等省内主要城市,贸易往来、交通运输十分方便。
矿区至淄博市政府所在地张店以及矿区内部都有公路相通,交通便利。
区域气候属北温带大陆季风气候,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。
年内主导风向为南南西和南西。
多年平均气温为12.9℃,历年最高气温为42.1℃,最低气温为–23℃。
1986—2000年,最高气温为40℃,最低气温为–18℃,平均气温13.6℃。
降水多集中于6—9月份,据气象资料显示,1986年以来,年最大降水量为856.2毫米,年最小降水量为250.9毫米,月最大降水量为363.8毫米,月最小降水量为零,历年平均降水量为595.89毫米。
多年平均相对湿度为61%,平均蒸发量为2080.46毫米,平均气压为1012.7百帕。
全矿由铁山矿床、北金召矿床、北金召北矿床、侯家庄矿床、王旺庄矿床以及东召口矿床等大小十几个矿床组成,已探明生产矿区铁矿石地质储量5015万吨,其中:工业储量3907万吨,远景储量1108万吨。
浅谈地埋式一体化污水处理系统的应用摘要:党的18大把生态文明建设提高到前所未有的高度,重点着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。
招金矿业股份有限公司金翅岭金矿积极相应国家号召,一方面加快推进绿色矿山建设另一方面不惜投入资金对生产生活污水进行治理,废水废渣再利用,真正实现废渣变废为宝,废水零排放。
在治理生活污水方面采用了地埋式一体化处理设备,上部覆土绿化,处理完废水用于植物和农田灌溉,产生的废渣作为生物原料,真正实现综合处理的全利用。
关键词:生活污水;地埋式;一体化设备;污水处理招金矿业股份有限公司金翅岭金矿始建于1966年,是一座集采矿、选矿、氰化、冶炼于一体,生产系统综合配套的全国黄金行业明星企业,目前企业已形成黄金日采选能力、常规金银精矿日处理能力1600t/d,复杂含砷难处理金银精矿日处理能力200t/d,加工黄金100万两(31.25t),白银200t的生产规模,金翅岭在企业快速发展的同时将绿色矿山建设作为一项重点工作常抓不懈,目前全矿绿化占可绿化面积的95%以上,整个矿区呈现出一派鸟语花香景象,被评为“花园式绿色矿山企业”。
在治理污水方面金翅岭金矿更是走在了其他矿山企业的前沿,2009年新建一座日处理量3000m3的生产污水处理厂,采用了加拿大先进的电絮凝设备,对全矿的含氰废水、碱浸水和选矿废水分别进行处理,将所有废水集中处理达标后还能将废水中的有价金属回收,处理完的废水进行生产循环利用,缓解旱季用水紧张,可谓一举几得。
在处理生活污水方面金翅岭采用的地埋式一体化处理系统,无需人工控制,且不占用生产用地,其上覆土绿化,处理后达标废水进行绿化和农田灌溉,废渣作为生物原料外卖,产生一定的经济效益;下面就以每小时处理5m3废水的系统为例简单介绍一下这一系统。
一、工艺简介1、概况:污水为生活污水,B/C值较高,可生化性好,但地面冲洗水中颗粒物较多,且生活污水的排放呈时间性,故其处理工艺应以物化-生化为主干,同时考虑生活污水中氨氮的去除。
浅谈重金属矿井水治理技术及综合利用作者:李慧来源:《商品与质量·学术观察》2012年第10期摘要:本文针对矿井水水质类型及处理技术展开分析,结合山东原华源矿业公司产生的矿井酸性高铁、高锰重金属矿井水,阐述分析酸性高铁、高锰矿井水形成原因,排放后的危害,提出处理方法和利用方向。
关键词:矿井水水质分析处理综合利用一、矿井水水质类型及处理技术现状1.1矿井水的水质类型由于矿井水的来源、补给和径流的不同,在与地层中的各种矿物成分、化学组分长期接触和溶解、渗出的作用下,水质沿途发生一系列化学变化,由清洁水质变成污染水质。
从矿井水净化及资源化角度来说,根据矿井水物理、化学性质,通常将我国矿井水划分以下几种类型:①洁净的矿井水这类矿井水多数是从矿井旧开采工作面的奥陶系石灰岩中涌出和为安全开采而提前、单独抽放的灰岩疏干水,水质较好,不含悬浮物,本质属原始的地下水。
②含悬浮物矿井水该矿井水除感观型指标外,其余各项指标均符合生活饮用水卫生标准的矿井水。
这类矿井水中含有较多的固体悬浮物,主要是在流经井下工作面和巷道时混入的煤粉和岩粉,目前在我国大部分地区多见。
③高矿化度矿井水高矿化度矿井水是指水中溶解性含量高于1000mg/l,总硬度大于450 mg/l的矿井水。
当矿井水中主要含有氯化物时,水质显示有较强的咸味;当矿井水中主要含有硫酸盐时,水质显示有较强的苦味;该水分布较广。
④酸性矿井水酸性矿井水是指PH值小于6.0的矿井水,酸性矿井水由于水中含有大量的H+离子,除呈酸性外,还有很强的溶解性和腐蚀性,含有较高的铁、悬浮物、细菌等。
一般认为酸性矿井水的成因与煤层及含水地层中硫化矿物较多有关。
⑤特殊污染的矿井水特殊污染的矿井水是指放射性指标或毒理性指标超过国家卫生饮用水标准的矿井水。
此类水分布较少见。
1.2矿井水处理技术现状在采矿过程中,地下水与矿层、岩层接触,加上人类生产活动的影响,发生了一系列的物理、化学和生物反应,因而其水质具有显著的行业特征。
金矿选矿厂尾矿综合利用选矿工艺的分析宋文树,王京强(山东黄金矿业(玲珑)有限公司,山东 烟台 265400)摘 要:伴随着黄金市场的迅速发展,我国的黄金产业现已面临着较为严峻的挑战。
黄金在选矿当中显得尤为重要,以往传统的技术存在着不足之处,使得生产技术方面也存在着较多的问题。
本文主要对金矿选矿厂尾矿的综合利用与选矿工艺等进行分析,通过归纳与总结,为我国的黄金矿产企业提供有效的借鉴。
关键词:金矿;选矿厂尾矿;综合利用;选矿工艺分析中图分类号:TD926.4 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)08-0063-2收稿日期:2019-08作者简介:宋文树,男,生于1988年,满族,辽宁铁岭人,本科,助理工程师,研究方向:选矿。
在选矿工艺中需要严密的施工流程与精湛的施工工艺。
本文主要通过对金矿选矿进行研究,由于矿场中的尾矿富有丰富的钠长石、钾长石,该种原材料可用于烧制陶瓷中,但是该原材中具有硫与铁,而两种对陶瓷的制作时十分不利的,所以在选矿当中需要将尾矿中的有害物质降到最低,这就需要与应用到除杂工艺。
1 矿区采石工艺分析1.1 选别工艺传统的浮选流程比较单一,特别是在精选方面花费的时间较短,其中有用的的矿沫并未获得回收利用,而粗选作业又会为回收的效果带来影响,在现阶段采用的技术中添加一台精选的作业机器,这样就可以充分的确保精选的时间可以延长。
BJG-2000型号的矿浆搅拌槽机器设备搅拌的时间大约在7分钟~8分钟左右,且加入进去的药剂则可以很好的稀释到矿浆中进行混合,这就可以大大提升选别的效果[1]。
1.2 破碎工艺针对粗碎的车间可以使用C80颚式最新的破碎机;可以将HP200 型号的圆锥破碎机应用至细碎的车间中;2YK1848 型号的双层圆振动筛则应用至筛分车间。
同时破碎工艺还可以应用到皮带廊、矿仓等暂时性的储藏点中。
1.3 脱水工艺在金矿的生产过程中,脱水工艺具有提升生产能力的作用。
其中每天工作八小时,为了更好地提升作业的工作效率,可以增加8小时,通过每天两班倒的方式来进行,这对选矿厂中的尾矿处理方面具有十分重要的作用[2]。
黄金矿山选矿废水处理技术及生产应用发布时间:2021-09-22T02:53:06.656Z 来源:《工程管理前沿》2021年5月14期作者:徐静[导读] 黄金在经济和社会发展以及国防科技工业等方面发挥着重要作用徐静山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿摘要:黄金在经济和社会发展以及国防科技工业等方面发挥着重要作用,而黄金矿山选矿废水有效处理对黄金行业稳定持续发展有着不可或缺的作用。
介绍了黄金矿山选矿废水产生的来源、水质特征及回用对选矿的影响,对自然净化法、酸碱中和法、混凝沉淀法、吸附法、化学氧化法、硫化沉淀法、生物法、膜分离法等应用于黄金矿山选矿废水处理的研究成果进行了总结,分析指出了各自存在的优点和不足,其中对处理水体不产生二次污染的化学氧化法、吸附法、膜分离法将成为今后黄金矿山选矿废水处理发展的重点方向;并进一步阐述了选矿废水源头分质回用、尾矿库溢流水回用及选矿废水末端处理回用在生产中的应用情况,指岀了将多种选矿废水处理方法进行优化耦合应用,可进一步增强处理效果并达到回用的标准。
关键词:黄金;矿山;废水处理;处理技术;生产应用引言现阶段,国内工业的发展速度持续加快,一些全新的技术开始得到应用,环境保护也成为了大家关注的重点。
从矿产资源开采的角度来看,废水、废气、废渣的产生是无法避免的,其对环境造成的破坏也较为严重,在矿山废水中含有的毒害物质是较多的,而且需要长时间才能分解,这就使得环境受到严重的侵害。
而毒害物质进入到人体后则会使得染色体发生变化,新生儿残疾、畸形的概率明显增加。
矿山废水未经处理就直接排放的话,对环境、人体造成的伤害将是更为严重的。
因此相关企业必须要对此有清晰的认知,通过切实可行的技术来对矿山废水进行处理。
1选矿废水的来源开采过程消耗大量水,其中一小部分被回收利用,大多数残馀物作为废水排放。
采矿是一个复杂的过程,涉及许多作业,因此也涉及废水的来源。
在结扎阶段使用的湿式除尘是废水生产的开始,筛分车间使用的湿式筛分、分拣时的液压分拣、分拣车间的重介质分拣、分拣、浮选、磁选等。
黄金矿山含氰废水深度处理工艺研究及应用收稿日期:2023-02-10;修回日期:2023-04-27基金项目:枣庄市科技发展计划(2020GX11);枣庄学院博士科研启动基金(BS1020717);枣庄学院横向课题(HX20220086)作者简介:李雪林(1981—),男,工程师,从事废水处理工艺及设备研究工作;E mail:scanf1215@126.com 通信作者:杨俊彦(1986—),男,讲师,博士,从事矿物综合利用研究工作;E mail:yang8865139@163.com李雪林1,孙浩杰2,杨俊彦2,周 畅3,高军雷1(1.招金矿业股份有限公司金翅岭金矿;2.枣庄学院机电工程学院;3.青岛艾迪森精密工业有限公司)摘要:黄金矿山含氰废水污染物种类多,处理难度大,采用“MVR—氯碱深度破氰—反渗透”联合工艺对浮选废水、混合废水2种废水进行中试试验,并进行了工业应用。
结果表明:采用该工艺可实现废水中铜、铅、砷、汞等的达标去除,总氰化合物降至0.1mg/L左右,COD降至40mg/L以下,氨氮降至2mg/L以下;直接处理成本较低,仅为57.90元/m3。
项目的成功实施,形成了一套完整的黄金矿山含氰废水处理工艺,且成本低,推广应用前景广阔。
关键词:MVR;含氰废水;浮选废水;酸性废水;深度处理;反渗透 中图分类号:TD926.5文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1001-1277(2023)07-0117-04doi:10.11792/hj20230719引 言招金矿业股份有限公司金翅岭金矿(下称“金翅岭金矿”)采用“磨矿—氰化浸出—洗涤—置换—氰化尾渣浮选”直接氰化工艺处理金精矿,生产过程中产生含氰废水约150m3/d。
该废水中含有大量的氰化物、氨氮、铅、砷、汞、铜等有害组分[1],且化学需氧量(COD)超标,这些有害组分在流程中循环积累既影响氰化效率,又对环境造成影响,需要处理达标后回用或排放。
摘要:充分利用选矿车间各工艺点回水,消除供水打循环现象,对井下排水、尾矿库沉淀水循环使用节约能源,氰化前预碱浸,避免贱金属对氰化钠的消耗,使氰化作业含氰废水水量、水质平衡,本次对选矿工艺水量、水质优化完善与应用调整基本实现了污水“零排放”目标。
关键词:污水氰化水量水质废水1概述三山岛金矿新立分矿选矿厂一次供水点主要为尾矿库回水、新立分矿措施井渗水(七月份全部改为尾矿库供水),由于选矿处理量增大,选矿用水量不断增大,原有一次供水点沉降区域、澄清时间显得偏小,时常出现供混水现象,造成二次供水水池淤积稀泥,造成缓冲时间偏少,二次供水泵备件磨损增加维修费用,影响正常生产,需进行调整;回水氰化再磨浓缩系统由于矿量增大、破碎由于改湿式作业回水均出现跑混现象,需进行调整;二次供水泵现有200m3/h三台、100m3/h一台,50m3/h一台,需对各用水点进行考察,优化供水泵供水的去向;氰化碱浸效果需进行考察,确保碱浸效果,防止Fe++进入氰化、浮选造成负面影响;污水除杂要考察污水中可溶性物质去除效果,确保返回液有效成分浸出效果;洗涤各浓密机由于矿量增大出现跑混现象,须做好絮凝剂添加、稳定放矿,严禁积矿,置换要搞好硅藻土使用合理,三次净化效果,防止细泥迷滤布、金泥柜现象,给后边工序带来不利影响,影响生产正常运行。
针对以上情况,考虑8000t/d选矿,需在新立选厂现有设备、设施基础上进行较小的改动、优化,确保生产用水量和质的平衡。
1.1现生产用水情况描述日处理矿量2900t/d即120.83t/h,考虑波动系数1.2Qmax=1.2*120.83=145t/h,按尾矿输送浓度40%核算,需水量145*60%/40%= 217.5m3/h,再考虑打扫卫生、胶泵水封水等原因,按系数0.5核算需水量120.83*0.5=60.4m3/h,合计278m3/h;调查2009年一月份选厂供水情况措施井10.48h/d,尾矿库13.45h/d,处理矿量2800t/d,即116.67t/h,按尾矿输送浓度40%核算,打扫卫生、胶泵水封水等原因,按系数0.5核算需水量116.67*(6/4+0.5)=233.34m3/h,管径措施井Dg273,尾矿库Dg159,估计措施井供水量306m3/h,尾矿库178m3/h,所占比例措施井:尾矿库=1.33:1;现尾矿库供水为四台150m3/h多级清水泵,用水分布情况见表1、2、3。
山东金岭铁矿选矿厂过滤集中控制系统的研究与应用
王乃强
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】山东金岭铁矿选矿厂为了保证过滤系统平稳可靠安全运行,对现有过滤系统进行了全面研究与分析,采用SIMENS的S7-300系列PLC对系统进行了硬件和软件设计。
系统应用后,实现了过滤系统集中远程控制及设备联锁“双保护”,提高了设备运行的可靠性;自动化系统可对设备运行参数进行实时分析,设备存在异常情况可及时发出警报,情况严重时会自动停机,避免了设备故障扩大化。
【总页数】4页(P28-31)
【作者】王乃强
【作者单位】山东金岭矿业股份有限公司选矿厂
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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1.金岭铁矿选矿厂配矿生产研究与实践
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3.金岭铁矿选矿厂尾矿絮凝沉降的研究
4.降低金岭铁矿选矿厂铁精矿水分的研究
5.降低金岭铁矿选矿厂铜精矿水分的研究
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山东金岭铁矿选矿厂废水处理与综合利用房启家钟鸣张伟夏军(山东金岭铁矿)摘要山东金岭铁矿选矿厂根据现有工艺流程特点,对整个厂区的废水进行了处理和综合利用整个过程回收废水730多万m3/a。
回收利用率为93%以上,解决了淡水资源缺乏的问题。
同时还避免了环境污染,具有广泛的社会和经济效益。
关键词废水处理综合利用经济效益社会效益中国是一个淡水资源短缺的国家。
人均水资源仅为世界平均水平的l/4、美国的l/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
近年来,全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染。
且有逐年加重的趋势。
如此严峻的形势对工业用水有了更高的要求,选矿厂一般为湿式作业,水的消耗量很大。
大约每吨入选原矿的耗水量为5~15m3,而选矿废水中不仅有大量的重金属离子污染,也有选矿药剂对水体的污染。
当前,选矿厂废水的处理与综合利用不仅关系正常生产和经济效益,更重要的是对整个矿山行业的环境保护具有积极意义。
山东金岭铁矿选矿厂立足用有限的水源获得最大的效益,科学分析现有工艺流程的特点和浮选药剂对选矿流程的影响,实施了科学的废水处理与利用方案,取得了较大的经济效益和社会效益。
1选矿流程及药剂制度山东金岭铁矿是山东省钢铁工业重要的原料基地之一,除生产主要产品铁精矿外,还综合回收铜、钴金属。
选矿厂始建于1967年,后经扩建,现已形成磨矿能力150余万吨,年产铁精矿120余万吨的大型矿山企业。
山东金岭铁矿矿石为高温热液接触交代矽卡岩型含铜磁铁矿。
矿石以磁铁矿为主,其次为假象赤铁矿。
金属矿物主要为磁铁矿,其次为黄铁矿(含钴)、黄铜矿及微量磁黄铁矿。
脉石矿物主要为透辉石、透闪石.其次为绿泥石、方解石、石榴子石及微量金云母、绢云母等。
选矿原则流程为:预先磁选一浮选一磁选联合流程:-14mm粉矿经湿式预选抛废后进入一段闭路磨矿,分级溢流浓度为23%左右,分级溢流细度为70%(-200目)左右;分级溢流先混合浮选回收硫化矿物,混合浮选精矿经分离浮选抑硫浮铜,得铜精矿和钴精矿.混合浮选尾矿经磁选机连续三次磁选后,三磁精矿给入永磁圆筒真空过滤机,滤饼为铁精矿基本药剂制度:捕收剂为黄药(约60g/t),起泡剂为二号油(约20g/t)。
有2/3的油药加入混合粗选,1/3的油药加入混合扫选,PH调整剂为石灰(PH为8—9),黄铁矿(含钴)抑制剂为石灰(PH>12)。
2废水的来源及其危害2.1废水来源山东金岭铁矿选矿厂废水主要有三部分,一是湿式预选细石中的大量废水,二是生产过程中的废水。
其中主要包括碎矿除尘器废水和清理地面和设备时所产生的废水,三是尾矿中的废水。
这些废水中都含有大量的金属离子和浮选药剂,随意排放不仅造成水资源浪费和金属流失,更重要的是严重污染环境。
废水的处理和利用成为选矿厂节能降耗的关键,需要针对每部分废水的特点集中处理,充分提高水资源利用率。
选矿废水具有量大、悬浮物浓度高、重金属浓度高、PH高、有机浮选药剂浓度高和起泡性强等特征。
该类废水若直接排放,会对周围的生态环境造成严重污染,而且会通过各种途径污染土壤和水源。
可以直接或间接进入植物体和人体,通过不断积累带来危害。
2.2选矿废水的危害山东金岭铁矿选矿厂废水主要富含铁、铜和钴等等金属离子。
其中最多的金属离子就是铁离子,水中含铁量过高时,饮用时有发腥发涩的感觉,用于洗涤衣物和瓷器会染上黄色,人长期食用含铁量高的水,会患胆结石肾结石、牙齿发黄等疾病。
废水中的重金属离子铜离子会在人体中富集,当人体内残存了大量的重金属之后,急易对身体内的脏器造成负担,特别是肝和胆,会使人体内新陈代谢出现紊乱,肝硬化,肝腹水甚至更为严重。
钴对农作物有毒害作用,钴浓度为10毫克/升时,可使农作物死亡,可以使人脸及耳朵的血管扩张,轻度的低血压,皮疹,耳鸣及神经性耳聋。
选矿药剂会污染水体,黄药对动物和人的毒性主要表现在神经系统和肝脏等器官的侵害,对造血系统也有不良影响,被黄药污染的水体中的鱼虾等有难闻的黄药味。
黄药易溶于水,在水中不稳定,尤其是在酸性条件下易分解,其分解物CS可以是硫污染物。
2#浮选油(松醇油),黄棕色油状透明液体,不溶于水,属无毒选矿药剂,但能使水面产生令人不快的泡沫。
3目前国内选矿广废水处理和综合利用方法3.1废水处理废水的处理的方法很多,随着科学技术的发展和进步,必将还有新的处理方法不断出现。
目前,一般将废水处理方法归纳为物理法、化学法、生物法等。
物理法是利用物理作用处理废水的方法。
例如,采用重力沉降法和混牛沉淀法可除去选矿厂废水中的宣读颗粒。
化学法是利用化学反应的作用处理废水。
例如,采用中和法处理矿山和选矿厂的酸碱废水;采用化学沉淀法处理选矿厂废水的重金属离子。
生物法是利用微生物作用处理废水。
例如,我国某选矿厂的废水在尾矿库进行自然净化,取得了较好效果。
3.2尾矿水综合利用尾矿水作为选矿厂最大的废水源,回收利用程度直接制约着整个选矿生产,尽可能提高尾矿循环水的利用率,以达到闭路循环,是目前国内外废水治理技术的重点。
尾矿废水经过净化处理后回水再用,既可以解决水源短缺,减少动力消耗,又解决了对环境的污染。
常用方法主要有:(1)浓缩池回水。
由于选矿厂排出的尾矿浓度一般较低,为节省新水耗,常在选厂内或选厂附近修建尾矿浓缩池或倾斜板浓缩池等回水设施进行尾矿脱水,尾矿砂沉在浓缩池底部,澄清水由池中溢出,并送回选厂再用。
浓缩池的回水率一般可达40%—70%,大型选矿厂或重力选矿厂采用浓缩池回水。
一方面可以在浓缩池中获得大量回水。
减小供水源的负担;另一方面,由于提高了尾矿浓度而使矿浆量减小,因此可降低尾矿输送费用。
(2)尾矿库回水。
传统的尾矿排放方式采用的是全尾排放(也叫湿排):将尾矿排入尾矿库后,尾矿矿浆中所含水分一部分残留在沉积尾矿的空隙中,一部分聚集在尾矿库内自然澄清、降解有毒有害物质,部分在库内蒸发。
尾矿库回水就是把剩余的这部分澄清水回收,供选矿厂使用。
(3)尾矿压滤干堆技术。
尾矿压滤干堆技术是近年来发展起来的尾矿处理新技术,于1994年首先在山东平邑归来庄金矿得以应用,并由国家黄金局作为新技术在全国黄金矿山推广,但在铁矿的应用尚不多见。
近年来,由于征购土地和搬迁农户越发困难,建设尾矿设施的费用也会更高,因此,尾矿压滤干堆技术也越来越得到矿山企业的高度重视。
具体过程是:磨浮车间排出的尾矿经浓密池后,溢流水返回回水池经处理后循环使用,底流加压输送到压滤车间通过压滤,形成含水量20%左右的尾矿干饼,经运输皮带送到尾矿干堆场堆放,压滤水返回到回水池经处理后循环使用,尾矿水不外排。
实现了尾矿干堆场污水的“零排放”。
采用该种尾矿排放方式,有二个好处,一是尾矿干堆场稳定性好,有利于安全;二是实现了零排放,不污染环境,有利于环保。
4废水处理与综合利用情况山东金岭铁矿选矿厂结合自身流程特点认真分析各废水源,针对每段废水制定出了科学的处理方案,并通过了有效地实施,实现了整个厂区用水的全闭路循环,不仅节约了水资源,保护了环境,而且进一步提高了金属回收率,具有较大的经济和社会效益。
4.1湿式预选废水处理与应用为节约能耗,逐步实现生产系统的稳定化、高效化,选矿厂通过试验室试验、半工业试验结果,在磨矿前增设了粉矿湿式预选工艺,选矿厂针对问题不断进行改进,实现了粉矿经CTS-1050×1000磁选机预选,精矿直接进入球磨机的给料过程,这样既提高了处理量,又节约了能耗。
但预选尾矿细石中含有大量废水,如果直接作为尾矿排放会造成大量水资源的浪费,而且输送成本较高。
分析表1可知,+2mm以上各粒级预选尾矿品位均低于或接近我矿湿选尾矿品位(Cu:0.038%,Co:0.0082%),金属分布率很低,可作为合格尾矿抛出,而-2mm以下粒级磁选尾矿铜、硫、钴品位均明显高于原矿(Cu:0.98,S:0.75,Co:0.018),说明此粒级必须回收利用。
根据本单位工艺流程特点,结合设备运行情况,预选尾矿自流到DS2P—1224振动筛筛分,其中筛上2~14mm粒级作为废石抛掉,筛下0~2mm粒级的预选尾矿代替球磨机排矿水,进入分级机预先分级,完成水的闭路循环,即实现了抛废水的处理,又充分利用其排矿,所含金属又返回到流程中得以回收(流程如图一)。
4.2生产过程中废水的处理水的利用贯穿整个选矿生产过程中,除尘器废水中含有大量粉尘,而这些粉尘正是含有大量可回收金属矿物的矿粉,亟需处理;整个设备运行过程中难免会发生跑冒滴漏的情况,设备和地面也经常被矿泥污染,每班工人都会清洗设备和地面,这些废水中含有大量的金属离子,为进一步减少环境污染,同时提高金属回收率,结合自身流程特点集中处理,废水统一自流入预先设定的沉淀池中。
溢流通过泵打人总尾矿,沉砂定期打入磁选回收铁,同时铜钴离子也返回流程闭路循环,不会对环境造成污染。
4.3尾矿废水处理尾矿是整个选矿厂最大的废水源,这些废水包括各段磁选的尾矿和沉淀池的溢流水,这些废水含有大量金属离子,碱性大,且具有浓度稀、粒度细的特点,给处理带来很大困难(尾矿的粒度组成如表2所示)。
鉴于三、四矿坑尾矿坑库容量有限,为进一步提高选矿厂的回水率,同时防止铁山矿井下透水危险,山东金岭铁矿于2003年初正式投产尾矿压滤工程,整个回水过程实现了“两段浓密、三段沉淀、一段压滤”的废水处理方式,大大提高了废水的利用率,整个选矿厂的回水率达到93%以上。
总尾矿浓度为6%,集中通过设在主厂房砂泵坑和污水泵房内的尾矿泵扬送至TNB-50浓缩机进行浓缩,浓缩溢流就进自流入附近的沉淀池,浓缩底流(浓度为28%)通过泵给入Φ18m浓密机二次浓缩,二次浓缩底流(浓度为32%)通过渣浆泵,分别扬入XMZ500/1500一UA压滤机进行压滤,滤饼(水分21%)卸入配置在压滤机下的皮带运输机,滤饼储存于露天采矿坑或用于采空区充填。
压滤机滤液与Φ18m浓缩机溢流自流到至水箱,由泵扬送回选矿厂TNB一50浓缩机附近的沉淀池,通过三级沉淀扬送回厂区作为生产用水,而沉淀池的沉砂会定期扬送至Φ18m浓缩机,来循环处理。
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。
(1)湿式预选废水处理与应用主要是针对废水中金属矿物的粒度分布情况,对废水以及-2mm以下的尾矿进行回收利用,通过对废石水的处理,保护了环境,节约了排放空间。
主要经济效益主要包括废水以及其中的金属矿物,选矿厂每年抛尾量约为15万吨,每吨尾矿约含水量为13吨,尾矿中-2mm的含量为30%,经过2mm振动筛以后的筛上物水分为10%左右。
这样有大于98%的废水被回收,其中-2mm的尾矿中主要是回收铜和钴。
以此来计算:回收利用的水量为约为190万m3/a,筛下物的铜钴品位按原矿计算,铜精矿203吨(铜金属41.5吨),钴精矿540吨(钴金属1.8吨)。