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。選廠廠采用優先浮選流程，浮選順序為依次浮選黃銅礦——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，直接排放會對環境造成較大危害;凈化處理成本又比較大，會增加企業負擔;如果能循環利用，不僅減少污染物排放，降低環境污染，而且節約生產用水，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面影響，因此，多金屬選礦廢水循環利用一直是選礦專業的一大難題。紅透山選礦廠經過大量試驗研究，將選礦廢水應用于生產，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，懸浮物和化學需氧量COD都嚴重超標，PH值則低于標準值，銅、鋅等重金屬離子還在標準范圍內。
2.小型試驗
小型試驗是生產試驗的基礎，可以為生產應用提供依據。我們用未加任何處理的選礦廢水與原生產用水——大河水進行小型對比試驗，考察選礦廢水中的有害雜質對浮選指標的影響。由于硫浮選是紅透山選礦廠的最后一道作業，在所添加的浮選藥劑中，只有氧化鈣對其有負面影響，而選礦廢水的PH值偏酸性，有利于硫的上浮。因此，在試驗過程中，僅對銅、鋅進行了考察，試驗結果見表-2。
大河水與選礦廢水小型對比試驗結果 表-2
從試驗結果看,在選銅作業中，使用大河水時，銅精礦的品位和回收率都高于使用選礦廢水，但用廢水時，銅精礦中鋅的損失少于大河水;在選鋅作業中，用廢水時，鋅精礦的產率增大，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生了影響，我們對選礦廢水進行了處理，加入氧化鈣并使其充分接觸空氣，降低COD和重金屬含量，再次進行試驗，試驗結果見表-3。
大河水與選礦廢水小型對比試驗結果 表-3
從試驗結果看，處理后的廢水試驗結果，銅精礦的品位和回收率都與大河水相當，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.生產試驗
根據小型試驗的結果，經過實地考察研究，決定進行生產試驗。將選礦生產產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，采用原供水系統供生產用水。在磨礦過程中加入大量的氧化鈣，調整礦漿PH值，兼顧降低有害重金屬離子的影響。改造后，使用選礦廢水進行了為期一個月的生產試驗，生產試驗結果見表-4、表-5。
生產試驗結果 表-4
生產試驗結果 表-5
使用廢水期間現場表現為浮選泡沫有些粘，加上刮出產品金屬量的增大，經常出現泡沫槽滿槽現象，且銅泡發灰，不利于浮選工判斷品位。從兩者指標對比來看，使用廢水期間銅原礦品位略高于大河水使用期間，鋅原礦品位比生產水高0.358%;從精礦品位看，廢水銅精礦品位比生產水低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。從以上指標分析看，除銅精礦品位外，其他指標廢水均好于大河水。
綜合上述指標分析，單從廢水使用期間與前期使用大河水期間指標對比看，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.生產實踐
紅透山選礦廠在廢水循環利用初期，選礦指標都比較好，但經過半年多的生產后，由于廢水中的有害成分的積累，生產指標受到了一定的影響，主要表現在銅指標上，回收率較低。廢水循環利用后，廢水成分與之前未利用時的對比見表-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4100平方米，增加了選礦廢水的沉淀、曝氣時間，進一步降低廢水中的有害成分，并在生產過程中，針對選礦廢水的特點，及其在生產中產生的現象，對現有的浮選藥劑制度進行了調整。
選礦廢水循環利用前后成分對比表 表-6
1)減少捕收劑異丁基黃藥用量
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，根據生產中的浮選現象適當降低捕收劑黃藥的用量，節約了選礦成本。
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，根據這種現象，減少了銅、鋅、硫浮選起泡劑的用量，在泡沫較粘時，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，我們認為應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，在生產試驗時，我廠的白灰用量曾一度增加，但是，經過一段時間生產運行后，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，經常出現鋅廢品。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，硫酸銅用量也相應要降低。
5.效益分析
根據選礦廢水的特點及生產變化情況調整藥劑制度后，經過2011年的生產，這種藥劑制度比較適合回水利用，生產指標有了很大提高，在精礦品位完成計劃指標的情況下，銅回收率提高0.96%，年創效益362萬元;鋅回收率提高1.28%，年創效益129萬元;降低了黃藥、黑藥浮選油和硫酸銅的消耗，年節約藥劑成本100多萬元，年節約生產用水270萬噸，為企業多創效益726萬元。
6.結論
紅透山選礦廠生產的廢水為多金屬選礦廢水，內含剩余浮選藥劑及重金屬離子，選礦廠認真研究了廢水的組成，針對廢水中對選礦生產有害的成分采取有效措施去除。經過一系列的小型試驗和生產試驗，將選礦廢水成功循環應用于生產，并在生產中調整藥劑制度，使選礦廢水適合生產需要。紅透山選礦廢水循環利用于生產，不僅使選礦技術指標得到了提高，還節省了藥劑消耗，節約了生產用水，年節約藥劑成本100多萬元，節約生產用水270萬噸，為企業多創效益726萬元;同時，所產生的社會效益更是不可估量，并且可以為其他類似選礦廠提供廢水循環利用的依據，是一個有利于社會，有利于企業的改造項目。
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