选废水净化工程介绍

田继庆

前言：浮选法对矿石进行加工处理，在生产过程中会产生大量的选矿废水（每处理一吨矿石会产生四吨左右的选矿废水）。为不污染矿区环境及解决选矿企业生产用水难题，相关选矿企业经过多年实践，找到了处理工艺简单，净化效果明显，一次性投入及运行成本低廉的选矿废水净化方法。 净化后的废水，浊度由3000～6000 NTU降至60～150NTU， SS由l100-8000Hlg/L降至200Hlg/L以下，COD由100-400mg/L降至20～40mg/L，pH=8.0～10.0，水质完全满足钼选用水要求，不对生产指标造成任何影响，全部废水实现循环利用，达到生产废水零排放要求。即避免了环境污染，又克服了生产用水短缺难题，收到了良好的经济效益和社会效益。

1、尾矿汇聚箱直接投加石灰粉料净水工艺

该地区石灰资源丰富，品质优良，价格低廉，石灰粉料成为首选净水混凝剂材料。石灰粉料由机械或人工投加到石灰料斗中，经圆盘给料机控制加药量，通过位于圆盘给料机下方的皮带输送机把石灰粉料直接投加到尾矿汇聚箱中。与尾矿汇聚箱连接的渣浆泵把石灰粉料及尾矿浆混合体吸入泵体内，在渣浆泵叶轮的强力搅拌下实现二者的充分混合反应，由尾矿输送管路排放到尾矿库。加药后的尾矿利用尾矿库的容积，完成砂、浆分离 ，絮凝沉淀过程，在尾矿库尾端形成清水区，供企业抽取使用。石灰粉料投加量一般为处理矿石量的0.5～1%，混凝沉淀的时间为1～2小时，净化水浊度可控制在150NTU以下，PH=9～10。

经过多年的实践，这种净化方法存在优缺点如下。优点：（1）、设备简单，方便易行。（2）、加药连续，药量均匀，净水效果稳定。（3）、不需要加注清水。（4）净化水PH值较高，恰恰满足选矿工艺要求，节约了碱的使用量。缺點：（1）、由于絮凝反应过早，絮凝所产生的污泥与粒径较大的砂粒混合在一起，使尾砂流动性增强，散布面积增大，尾砂坝堆积内坡变缓，影响坝头增高速度（现场管理人员称之为“不起高”）。（2）、石灰粉料内的杂质会加快渣浆泵磨损速度，缩短渣浆泵维修周期和使用寿命，增加维修工作量。（3）、净化水钙盐含量较高，在冬季低温时钙盐固化速度加快，附着在管壁上，造成管径变小甚至堵塞，对冬季生产会产生一些不利的影响。

2、尾矿汇聚箱投加石灰乳净水工艺

鉴于直接投加石灰粉料净水工艺存在的弊端，部分企业采用投加石灰乳料净水工艺，取得了显著的净化效果。这种方法在皮带输送机和尾矿汇聚箱之间加装一个石灰浆搅拌桶，桶内投加石灰粉的同时注入清水，经搅拌后形成的石灰乳通过溢流管路加注到尾矿汇聚箱中与尾矿浆混合。这种方法的优点有：（1）、减少20%左右的石灰使用量，净化水中钙盐含量降低，工艺管道堵塞程度减轻。（2）、由于物料溶解后经溢流加入渣浆泵，物料中的杂质沉淀在搅拌桶内，不再对渣浆泵造成损害，可以使用生石灰、含钙工业废料等做为混凝剂原料，进一步降低选矿废水处理厂成本。

3、尾矿库内投加石灰乳净水工艺

在尾矿库蓄水区等距布置悬浮式搅拌机（间距5～6米，转速6r/rain），用钢缆加以固定，钢缆可以在竖直和水平两个方向调整悬浮式搅拌机布置的位置，防止搅拌机叶片埋入尾砂中，并获得最佳的使用位置。以悬浮式搅拌机的浮筒为平台，延着钢缆架设加药管路，加药喷头间距可以根据现场使用情况确定，一般为8～10米，以能够保证药液布洒均匀为准。

这种加药方式的优点有：（1）、由于加药区域废水经过初步自然沉淀，水中固体物质含量大为减少，使得所需投加药剂的数量也相应减少，可节约20～30的药剂费用。（2）、净化水中钙盐含量进一步降低，工艺管道堵塞程度进一步减轻，有利于冬季生产的顺利进行。（3）、尾砂可以在尾矿库坝头实现快速沉淀堆积，便于尾矿坝加高作业，有利于增加尾矿库的容积，提高尾矿库运行的安全性。（4）、可以根据净水效果快速调整加药量，便于控制净化水水质和水处理成本。（5）、这种方法虽然一次性投入较大，但长期运行节约的成本要远远高于次性投入所增加的成本，整体经济效益还是非常可观的。

4、尾矿库内投加石灰乳和聚丙烯酰胺溶液净水工艺

聚丙烯酰胺，英文名称为Poly（acrylamide），CAS号为9003-05-8，分子式为（C3H5NO）n，聚丙烯酰胺是一种有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，专门可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。这一过程称之为絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作为水处理的絮凝剂并且被广泛用于污水处理。选矿废水投加石灰后再投加聚丙烯酰胺，使聚丙烯酰胺在碱性条件下充分水解，卷曲的高分子长链得以充分展开，充分发挥其吸附，桥连作用，提高混凝效果。

在尾矿库蓄水区石灰浆投加管路后侧布设聚丙烯酰胺溶液投加管路及悬浮式搅拌机，使石灰先与选矿废水发生混凝反应，然后再于聚丙烯酰胺发生絮凝反应，生成大质量絮状体，实现水体的快速沉淀净化。聚丙烯酰胺溶液投加管路的架设及注意事项与石灰乳投加管路相同，这里就不在重复。由于聚丙烯酰胺分子量大，溶解困难，给聚丙烯酰胺的使用带来了一定的障碍，在实际生产中采取如下措施予以解决。先将聚丙烯酰胺粉末均匀加入到聚丙烯酰胺一次溶解搅拌桶中进行溶解，溶液浓度控制在10%左右。在聚丙烯酰胺溶解过程中，通过清水管路连续向搅拌桶中加入清水，清水加入点以桶底部为宜。高浓度的聚丙烯酰胺溶液经搅拌桶上部的隔筛过滤，由溢流管流入到二次溶解搅拌桶中，再向搅拌桶中连续加入清水对溶液进一步稀释。稀释后的溶液保存在聚丙烯酰胺溶液存储箱中，根据生产需要由液体输送泵来抽取和加注。向尾矿库内投加石灰乳和聚丙烯酰胺溶液这种净水工艺的优点有：（1）进一步节约石灰的使用量，较第二种方法可节约50%左右。（2）净化水浊度更低，水中钙盐含量进一步减少。（3）絮凝体沉降速度快，提高尾矿库产水率。（4）所形成的污泥含水率低，污泥密度增大，体积减小，使清水产量增加，可以使尾矿库保存低水位运行，提高其安全性，在汛期会显得尤为重要。

结论：上述几种方法可以根据企业实际生产情况和净水剂市场价格以及净化水水质要求进行综合考虑，选择适合于本企业的选矿废水净化方法，做到既能满足生产和环境要求，又能使处理成本维持较低水平。随着环保意识的不断增强和水资源的逐年匮乏，废水处理再循环利用越来越受到各方面的高度重视，废水处理技术也会得到不断的进步，期望着效率更高、效果更好、运行成本更低的选矿废水净化方法产生，以更好地服务企业造福社会。