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1選礦工藝流程及基本藥劑制度

河北福鑫山鐵礦以生產(chǎn)鐵精粉為主，還綜合回收銅和鈷等金屬。原礦石以磁鐵礦為主，假象赤鐵礦為輔。主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為含鈷黃鐵礦、黃銅礦。脈石主要為透閃石、透輝石、綠泥石、方解石等。聯(lián)合選礦工藝流程為：預(yù)磁選—浮選—磁選：-14mm粉礦先經(jīng)濕式預(yù)選拋廢，隨后進(jìn)入一段閉路磨礦，22%分級(jí)溢流濃度，71%分級(jí)溢流細(xì)度；硫化礦物和抑硫浮銅經(jīng)混合浮選、分離回收，產(chǎn)出銅精礦和鈷精礦，浮選尾礦連續(xù)3次經(jīng)磁選機(jī)磁選后，利用永磁圓筒真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾（鐵精礦濾餅）。基本藥劑制度:陽(yáng)離子浮選藥劑（捕收劑）為黃藥（55克/噸），起泡劑為2#油（18克/噸），加入3/4的油藥混合粗選，加入1/4的油藥混合掃選，將pH為8-9的石灰作為pH值調(diào)整劑，pH>12的石灰作為含鈷黃鐵礦抑制劑。

2廢水來(lái)源及危害

2.1廢水來(lái)源

河北福鑫山鐵礦選廠廢水主要由三部分組成：①預(yù)選濕式細(xì)礦石含有的大量廢水；②選礦過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，主要包括破碎原礦除塵器、清理設(shè)備和地面時(shí)所產(chǎn)生的廢水、污水；③尾礦沙中的廢水。大量廢水的有效處理和合理利用，是選礦廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵。

2.2廢水危害

選礦廢水主要呈現(xiàn)“三高、兩強(qiáng)、一大”特征：“三高”為懸浮物濃度較高、重金屬濃度較高和有機(jī)浮選藥劑濃度較高；“兩強(qiáng)”為pH酸性較強(qiáng)和起泡性強(qiáng)；“一大”是廢水量較大。選礦廢水若直接排放，會(huì)污染水源、河道和土壤，會(huì)嚴(yán)重污染礦區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境，并且能夠直接或間接危害動(dòng)植物和人類(lèi)健康，同時(shí)，有害物質(zhì)通過(guò)不斷積累，能夠給整個(gè)生物生存系統(tǒng)帶來(lái)危害。河北福鑫山鐵礦選礦廠廢水主要含有鐵、銅、鈷等金屬離子，人類(lèi)長(zhǎng)期飲用金屬離子超標(biāo)的水，生命健康會(huì)受到極大的威脅；廢水中的重金屬鈷會(huì)對(duì)植物及農(nóng)作物產(chǎn)生較大影響，濃度超過(guò)10mg/L，會(huì)使農(nóng)作物中毒死亡，也會(huì)使人類(lèi)患有皮膚病、低血壓、耳鳴等疾病。選礦廢水中含有的選礦藥劑會(huì)直接污染河水、湖水和地下水源，會(huì)損害動(dòng)物和人的消化系統(tǒng)、肝臟系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，并對(duì)血液系統(tǒng)造成不良影響。松醇油（2號(hào)浮選油），不能溶于水，無(wú)毒，但在水面易產(chǎn)生大量黃棕色泡沫。

3我國(guó)常見(jiàn)選礦廢水處理及綜合利用方法

3.1廢水處理

目前，國(guó)內(nèi)一般采用物理法、化學(xué)法、生物法等方法處理廢水。物理方法是利用廢水中所含礦物的物理作用處理選礦廢水的方法。化學(xué)方法是利用化學(xué)原理對(duì)廢水中所含有害物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)的處理廢水方法。生物方法是利用廢水中的微生物作用處理廢水。

3.2廢水綜合利用

尾礦廢水是選礦廠最大廢水源,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)尾礦廢水進(jìn)行治理的技術(shù)重點(diǎn)是，通過(guò)實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，最大限度地提高尾礦廢水資源的循環(huán)利用率，加大廢水的回收利用程度。將尾礦廢水凈化處理后再回水利用，可以有效節(jié)約水資源，降低機(jī)械動(dòng)力功耗，又能在一定程度上解決環(huán)境污染問(wèn)題。常采用以下三類(lèi)方法。

3.2.1濃縮池回水。

通過(guò)修建尾礦濃縮池或坡度板濃縮池等設(shè)施進(jìn)行尾礦濾水，回水率一般可以達(dá)到35%-75%。一方面，降低了水資源消耗，另一方面，由于尾礦砂的水份過(guò)濾的比較徹底，尾礦砂半固態(tài)沉積，因此也可以在一定限度內(nèi)降低運(yùn)輸尾礦砂的運(yùn)輸成本。

3.2.2尾礦庫(kù)回水。

全尾濕式排放是國(guó)內(nèi)常用的傳統(tǒng)尾礦排放方式。尾礦庫(kù)回水就是把能夠供選礦廠循環(huán)再利用的澄清水進(jìn)行回收，泵回選廠再次投入生產(chǎn)的回水技術(shù)。

3.2.3尾礦干堆技術(shù)。

尾礦干堆技術(shù)在河北和河北東北部地區(qū)有一定的應(yīng)用，效果比較好。近年來(lái)，由于購(gòu)地和搬遷成本日益加大，尾礦庫(kù)建設(shè)和設(shè)備投入成本較高，尾礦干堆技術(shù)能夠有效縮減建設(shè)尾礦庫(kù)的占地成本，實(shí)現(xiàn)尾礦廢水“零排放”，有利于礦山環(huán)境保護(hù)。技術(shù)工藝流程主要是選礦車(chē)間排出的尾礦經(jīng)濃縮池沉淀，溢流水返回磨浮車(chē)間循環(huán)再利用，經(jīng)沉淀的礦漿經(jīng)加壓壓濾，形成尾礦餅（含水量約為15-19%），經(jīng)皮帶運(yùn)輸?shù)礁啥褟S堆放，尾礦經(jīng)壓濾的水分循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)尾礦廢水“零排放”。

4河北福鑫山鐵礦廢水處理與綜合利用情況介紹

河北福鑫山鐵礦選礦廠對(duì)各選礦過(guò)程產(chǎn)生的廢水分段、科學(xué)處理，形成了覆蓋整個(gè)廠區(qū)的水資源全閉路循環(huán)，使水資源利用率和金屬回收率得到顯著提高，保護(hù)了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著提高。

4.1濕式預(yù)選廢水處理

為節(jié)約能耗、水耗，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)高效化、穩(wěn)定化。在研磨礦粉前，增加了礦粉濕式預(yù)選技術(shù)工藝，通過(guò)對(duì)工藝的不斷改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了粉礦經(jīng)CTS磁選機(jī)預(yù)選，精礦直接進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行給料，大大提高了處理量、降低了能耗。預(yù)選的尾礦進(jìn)入到DZSP振動(dòng)篩，進(jìn)行篩分，拋掉篩上2-15mm粒級(jí)廢石，篩下0-2mm粒級(jí)尾礦進(jìn)入到分級(jí)機(jī)，進(jìn)行分級(jí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水閉路循環(huán)，對(duì)有利用價(jià)值金屬物加以回收。

4.2生產(chǎn)過(guò)程中廢水的處理

選礦車(chē)間除塵器的廢水中也含有大量礦物粉塵，同時(shí)含有可供回收利用的金屬礦粉，應(yīng)當(dāng)加以處理。整個(gè)車(chē)間設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程伴隨著“跑、滴、漏”現(xiàn)象，廠房設(shè)備和地面經(jīng)常會(huì)附著一層細(xì)礦粉，每天經(jīng)工人清理后，如果不做處理會(huì)隨著污水排出，污水中含有可供回收的金屬礦粉，造成了資源的浪費(fèi)。因此，選廠因地制宜，將這部分污水同廢水統(tǒng)一進(jìn)入封閉循環(huán)回路，經(jīng)回收處理，進(jìn)一步提高了金屬回收率，降低了重金屬物對(duì)水資源的污染。

4.3尾礦廢水處理和利用

為了突破尾礦庫(kù)容量限制，提高選礦回水率，河北福鑫山鐵礦于2004年底正式引進(jìn)尾礦壓濾工藝，使分段濃密、沉淀、壓濾貫穿整個(gè)回水過(guò)程，水資源利用效率進(jìn)一步提高。選礦回水率可達(dá)90%以上，總尾礦濃度壓減到5%，通過(guò)尾礦泵送入TNB濃縮機(jī)進(jìn)行第一次濃縮，濃縮底流進(jìn)入濃密機(jī)（準(zhǔn)18m）第二次濃縮，濃縮液進(jìn)入渣漿泵、壓濾機(jī)進(jìn)行壓餅操作，經(jīng)皮帶運(yùn)輸至露天礦坑，也可用于采空區(qū)治理、充填。壓濾機(jī)溢流水通過(guò)多級(jí)沉淀輸回選廠再次使用。

5經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析

為了驗(yàn)證選礦廠廢水處理與應(yīng)用的效果，對(duì)各段廢水的處理情況作了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析。

5.1濕式預(yù)選廢水處理效益分析。

濕式預(yù)選廢水處理通過(guò)對(duì)廢石含水處理，節(jié)約了排放空間，保護(hù)了環(huán)境。主要經(jīng)濟(jì)效益主要包括廢水以及其中的金屬礦物，選礦廠尾礦量約為15萬(wàn)噸/年，每噸含水量為13t，約98%的廢水被回收再利用，銅和鈷金屬被回收。綜合回收利用水180萬(wàn)m3，回收銅精礦、鈷精礦分別為190噸和490噸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益350萬(wàn)元。

5.2生產(chǎn)過(guò)程污水處理效益分析。

對(duì)生產(chǎn)過(guò)程污水的處理主要是凈化工作環(huán)境的需要，同時(shí)也可以達(dá)到一定的廢水和礦物回收。每年可以回收、利用的廢水3.5萬(wàn)m3，回收鐵、銅、鈷精礦分別為2000噸、15噸和14噸實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益200萬(wàn)元。

5.3尾礦干堆技術(shù)效益分析。

尾礦廢水處理采用干堆技術(shù)，使廢水實(shí)現(xiàn)了閉路循環(huán)，進(jìn)一步節(jié)省了水資源，保護(hù)了地下水，減少了建設(shè)尾礦庫(kù)帶來(lái)的土地、補(bǔ)償?shù)瘸杀荆瑫r(shí)生產(chǎn)出尾礦餅還能進(jìn)行采空區(qū)充填。實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益400萬(wàn)元。

作者：雷永杰 單位：河北省冶金礦山管理辦公室