一体化选矿废水处理设备

         选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水和矿场排水。选矿工艺排水一般是与尾矿浆一起输送到尾矿池,统称为尾矿水;因此选矿废水处理也称为尾矿水处理。

                      

     可处理各类矿洞涌水,浮选尾砂废水,洗矿废水

          概述:


             利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。

      产品结构简单、无易损件、经久耐用、运行急定、容易操作。停留时间短,沉淀效果高,处理效率高,不需污泥回流。


          选矿废水的特点及其危害:

 

        1、选矿废水中主要有害物质是重金属离子、矿石浮选时用的各种有机和无机浮选药剂,包括剧毒的氰化物、氰铬合物等。废水中还含有各种不溶解的粗粒及细粒分散杂质。选矿废水中往往还含有钠、镁、钙等的硫酸盐、氯化物或氢氧化物。选矿废水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水混合而形成的。

       2、选矿废水中的污染物主要有悬浮物、酸碱、重金属和砷、氟、选矿药剂、化学耗氧物质以及其他的一些污染物如油类、酚.铵、膦等等。重金属如铜、铅、锌、铬、汞及砷等离子及其化合物的危害,已是众所周知。其他污染物的主要危害如下:

           (1)悬浮物:

       水中的悬浮物可以发生诸如阻塞鱼鳃、影响藻类的光合作用来干扰水生物生活条件,如果悬浮物浓度过高,还可能使河道淤积,用其灌溉又会使土壤板结。如果作为生活用水,悬浮物是感观上使人产生不舒服的感觉一种物质,而且又是细菌、病毒的载体,对人体存在潜在的危害。甚至当悬浮物中存在重金属化合物时,在一定条件下(水体的pH下降、离子强度、有机螯合剂浓度变化等)会将其释放到水中。

           (2)黄药:

       即黄原酸盐,为淡黄色粉状物,有刺激性臭味,易分解,嗅味阀为0.005mg/L。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。因此,我国地面水中丁基黄原酸盐的最高容许浓度为0.005mg/L,而前苏联水体中极限丁基黄原酸钠的浓度为0.001mg/L。

           (3)黑药:

       以二羟基二硫化磷酸盐为主要成分,所含杂质包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氢等。呈现黑褐色油状液体,微溶于水,有硫化氢臭味。它也是选矿废水中酚,磷等污染的来源。

           (4)松醇油:

       即为2#浮选油,主要成分为萜烯醇。黄棕色油状透明液体,不溶于水,属无毒选矿药剂,但具有松香味,因此能引起水体感观性能的变化。由于松醇油是一种起泡剂,易使水面产生令人不快的泡沫。

           (5)氰化物:

        剧毒物质,其进入人体后,在胃酸的作用下被水解成氢氰酸而被肠胃吸收,然后进入血液。血液中的氢氰酸能与细胞色素氧化酶的铁离子结合,生成氧化高铁细胞色素酸化酶,从而失去传递氧的能力,使组织缺氧导致中毒。但氰化物可以通过水体中有自净作用而去除,因此,如果利用这一特性延长选矿废水在尾矿库中的停留时间,可以使之达到排放标准。

           (6)硫化物:

       一般情况下,S、HS一在水中会影响水体的卫生状况,在酸性条件下生成硫化氢。当水中硫化氢含量超过0.5mg/L,对鱼类有毒害作用,并可觉察其散发出的臭气;大气中硫化氢嗅觉阀为l0mg/m。此外,低浓度CS,在水中易挥发,通过呼吸和皮肤进入人体,长期接触会引起中毒,导致神经性疾病夏科氏(CharCOte)二硫化碳癔病。

           (7)化学耗氧物:

       化学需氧量是水中的耗氧有机物的量化替代性指标,在选矿废水中的耗氧物,主要是残存于水中的选矿药剂。一些金属矿山选矿废水水质如表。


            


           选矿废水污染物的处理方法:

  

                  针对上述废水中的污染,可以采用的处理单元分别如下:

   悬浮物:主要采用预沉淀、混凝/沉淀法。

   酸碱性废水:废水相互中和法、尾矿碱度中和酸性。

   重金属离子:调节原水pH值共沉淀或浮选技术、硫化物沉淀、石灰-絮凝沉淀、吸附技术(包括生物吸附)、螯合树脂法、离子交换法、人工湿地技术。

   黄药、黑药:铁盐混凝/沉淀法、漂白粉氧化、Fenton氧化降解法、人工湿地技术。

   氰化物:自然净化法、次氯酸盐/液氯氧化、过氧化氢氧化法、铁络合物结合法、难溶盐沉淀法、酸化-挥发再中和法、硫酸锌-硫酸法、二氧化硫空气氧化法、电解氧化化法、臭氧氧化法、离子交换法、生物降解法、人工湿地。

   硫化物:与含重金属废水互相沉淀、吹脱法、空气氧化法、化学沉淀法、化学氧化法、生化氧化法。

   化学耗氧物:混凝/沉淀、生物降解、高级氧化、吸附法


 

   

       (一) 混凝斜管沉淀法处理选矿废水

       来自车间的废水,首先通过沉砂池进行固液分离,沉砂池沉砂通过卸砂门排入尾矿砂场。沉砂池溢流出的上清液,通过投药混合后进入反应器充分混凝反应,然后流入斜管沉淀器,使细粒悬浮物、有害物进一步去除,斜管沉淀器的沉泥,通过阀门排至尾矿砂场。通过此工艺后,废水即达国家允许排放标准。根据环保的要求,斜管沉淀器出水进入清水池,用清水泵打回车间回用,节约用水,并使废水闭路循环,实现零排放。其工艺流程如图1。


                  

 

       (二) 混凝沉淀-活性炭吸附-回用工艺

   此法是目前国内选厂采用较多的选矿废水回用方法,通过对不同矿山的选矿废水试验研究发现,对同一选矿废水投入不同药剂或同一药剂不同的量,其结果也不一样。但其共同点如下:

     ①凝剂效果比较试验

  分别采用聚合硫酸铁(PFS)、混合氯化铝(PAC)、明矾作混凝沉淀剂,结果表明,采用明矾作为混凝剂较为经济合理,其最佳用量一般可控制在30mg/L左右。

     ②聚丙烯酰胺PAM对混凝效果的影响:

  PAM的加入,进一步提高了废水的混凝处理效果,但由于其是有机高分子,导致水中COD值上升.在实践中,将混凝处理效果的变化和COD值的增加结合考虑,一般采用PAM的投入量0.2mg/L即可。

     ③沉降时间对废水的影响:

  确立混凝后的静置时间为30min。

     ④吸附试验:

  粉末活性炭的用量比颗粒活性炭的用量少,基本在其一半的情况下,即可达到相同的效果。同时,由于粉末活性炭易进入精矿,不会在水循环中积累,故选用其做为吸附剂。其最佳用量一般为50~100mg/L。

     ⑤浮选试验:

  废水经混凝沉淀、活性炭吸附后,可全部回用,且对选矿指标无任何影响。经过明矾(30mg/L)、PAM(0.2mg/L)}昆凝沉淀,然后用粉末活性炭(50~100rag/L)工艺净化后,出水水质不但达到国家矿山废水排放标准,而且回用结果表明,经该工艺处理后的废水,不仅可以全部回用,不影响选矿指标,在选矿过程中还减少了浮选药剂用量,给企业带来了相当的经济效益。同时,由于废水的回用,使每天的新鲜水用量减少,这对于水资源短缺的我国来说,更具有减少污染、净化环境的社会意义。该法流程简单,效果好,具有广泛的工业应用前景。


            


    

       (三) 选矿废水资源化利用综合方法

   专业人士经过大量的水处理试验和选矿对比试验综合研究,总结出一条解决矿山选矿废水的较好方案。以铅锌矿为例,其工艺流程如图2所示。
 
   由于各种废水水质不同,在回用处理过程中,调节池起着调节水质、水量的作用。混凝沉淀池可加强混凝剂与废水的混合,使微细粒子成长,使之变成可通过沉淀除去的悬浮物。反应池用于废水进一步深化处理,利用消泡剂把废水中多余的起泡剂反应掉,削弱对浮选指标的影响。


                                                                



          尾矿池水处理技术介绍:


        尾矿池是大容积的沉淀-贮存池,可以利用地形设置在峪谷、坡地、河滩或平地上,以堤坝围筑而成。池内设置排水井和排水管,或沿边缘开设排水沟,尾矿水在池内澄清净化后溢流排出。尾矿水中的悬浮物沉淀在池底部贮存。废水在池内至少停留一昼夜。此法可有效地去除废水中的悬浮物,重金属和浮选药剂含量也有所降低。停留时间愈长,处理效果愈好。尾矿池溢流水可循环使用。重选、磁选和单一金属矿的简单浮选,对水质要求不高,水循环利用率可达80%,或完全不排水。当尾矿颗粒极细以及部分呈胶体状态,可向尾矿水中投加混凝剂以加速澄清过程和提高处理效果。如在尾矿水中投加石灰,可去除60~70%的黄药和黑药。


       尾矿池上清液如达不到排放标准时,应作进一步处理。常采用的处理方法有:①去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法。去除 1毫克铜需石灰0.81毫克,1毫克镍需石灰0.88毫克,pH要求控制在8.5以上。用粒度小于 0.1毫米的焙烧白云石吸附可去除铜、铅离子。去除1毫克铜需白云石25毫克,1毫克铅需白云石2.5毫克。②去除浮选剂用矿石吸附法,采用铅锌矿石可吸附有机浮选剂,去除1毫克有机浮选剂需铅锌矿石200毫克。用活性炭吸附法处理更为有效,但价格昂贵。③含氰废水主要采用化学氧化法,如漂白粉氧化法;也可用硫酸亚铁石灰法和铅锌矿石法除氰,每克氰加200克矿石,可去除简单氰化物约90%,或复合氰化物约70%。高浓度含氰废水可以回收氰化钠。采用铅锌矿石和石灰法净化尾矿池溢流水的工艺流程如图。


                                                       


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