刍议铅锌矿选矿废水的处理及循环利用措施

缪海花 何建军

（福建金东矿业股份有限公司 福建三明 365100）

1 引言

在我国四川省拥有着许多盛产铅锌矿的大型矿山，每年会消耗大约300×104m3的选矿水，所有的选矿水都主要以山水为主，同时还会与当地的居民共享，当在用水的高峰期和枯水的季节里面，很多矿产由于没有水的供应而导致停产。同时，通过选矿而产生的废水，会含有重金属离子以及一些有害的有机物，例如硫化物、Cu2+、黄药等等，这些物质的直接排放，会严重的污染环境，站在节约资源以及清洁生产的客观角度上看问题，即必须考虑对废水进行回收利用。

2 试样性质

试样可以分为2个部分：一是铅锌原矿，其中元素的含量：Pb 0.80%、Zn10.90%、Ag73g·t-1、Cu0.09%、Al2O35.02%、SiO233.00%、CaO10.10%、MgO10.22%。二是该厂的生产水以及选矿的废水。两者的水质见下表1。

表1 选矿水与废水水质对比表

3 实验的方法以及实验结果的分析

3.1 自然降解

因为该矿场的选矿废水通过自流从选矿厂到尾矿库，废水在尾矿库自动进行净化和降解之后，废水的水质逐渐稳定。所以自然降解方案是选矿废水回收利用的首选方案之一。

首先进行闭路试验，实验的结果如表2。实验过程当中的尾矿水进行自然放置15天，将放置前后的水进行对比，对比结果见表3。通过表3可以看出，经过自然的净化和自然降解之后，除了废水中的Pb2+外，其他重金属离子都在不同的程度上有所下降，而且有机的药剂的残留量也变为有限。在实验的过程中可以看出，回水对锌的影响较小，但是对铅的循环影响比较大，其中的结果详见表4，同时二次选矿废水的结果见表5。

通过表1和表4的对比可以发现，废水通过自然降解之后回收用于闭路试验，试验中所得到的铅精矿中的锌元素含量过高会影响产品的品质；通过表3和表5的对比可以发现，废水通过自然降解回收利用后的二次废水之中的重金属离子会发生一定的富集现象，同时CODCr有着升高的趋势，可以发现废水如果不经过相应的处理而是直接进行回收利用，不仅仅会影响选矿的效果，而且还会使选矿水中的重金属产生富集现象。所以要想回收利用选矿废水就必须对废水进行相应的处理。

表2 新鲜水的闭路试验结果

表3 自然降解前与自然降解后水质的分析与结果/mg·L-1

表4 选矿废水经过自然讲解后回收利用闭路试验结果/%

表5 选矿废水经过自然降解后的废水水质分析结果/mg·L-1

3.2 Na2SO3 处理以及回收利用

因为在浮选的工艺之中Na2SO3能够与废水中的重金属离子放生氧化还原反应，从而能够达到降低重金属离子的浓度，这样就可以采用Na2SO3进行处理实验中的尾矿水，实验结果可以见表6，产生的二次废水的水质分析见表7。

表6 经过Na2SO3 处理后的废水经过闭路试验的实验结果/%

表7 经过Na2SO3处理后的选矿水所长生的废水水质分析结果/mg·L-1

通过表4和表6对比可以了解到，虽然经过了处理之后选矿水的指标改善了很多但是其中锌的含量还是较高，所以，还应对进行混凝沉降的处理。

3.3 混凝沉降后的回收利用

混凝沉降处理选用了三种凝聚剂：明矾、聚合硫酸铁、聚合氯化铝。另外还应用了PAM作为助凝剂。经过试验表明，这三种凝聚剂都能够发挥凝聚作用能够去除废水中的重金属离子，但是不能对废水中的CODcr进行有效地处理。考虑到经济的原因凝聚剂可以采用明矾进与PAM一起进行废水的处理。

选矿的废水经过混凝沉降的处理之后，其中的回用实验结果详见表8，二次选矿水的实验结果见表9。

表8 混凝沉降处理后选矿废水回收利用的闭路试验/%

表9 混凝沉降处理后的选矿废水回收利用的水质分析结果/mg·L-1

虽然经过混凝沉降之后，选矿废水之中的金属离子的含量较低，但是CODcr的含量去没有达到要求。所以通过混凝沉降的废水不能够直接进行回收利用，必须要将废水中的有机物进行脱除。

图1 活性炭的用量与废水中的CODcr 关系图

3.4 活性炭的吸附处理

通常对选矿废水中的有机物大多数采用吸附法来处理，活性炭是现实当中最常用的吸附剂，所以本实验利用活性炭作为活性剂，其中的实验结果如下图1。

由图可以看出，当加入活性炭50mg/L之后，废水中的CODcr的含量由136.42mg/L下降到61.00mg/L，并且随着活性炭的增加，废水中的CODcr逐渐的降低，其起泡性能变得逐渐下降。所以，活性炭对废水中的有机物处理能够起到很好地效果，考虑到成本问题此时采用的活性炭用量在50mg/L～100mg/L左右。

其中活性炭处理后的废水回收利用的实验结果见表10，产生的废水水质如表11。

表10 活性炭处理后的废水回收利用的实验结果

表11 活性炭处理后的废水回收利用的水质分析结果

通过表10和表11的对比可以发现，经过处理后的选矿水与新鲜的水的选矿指标想接近，所以利用此方法处理选矿废水可以将废水处理进行回收利用，其中回用率可以高达100%。

4 结语

4.1 铅锌矿的选矿废水通过自然降解的方法，能够去除废水中的Cu2+、Zn2+等等一系列重金属离子但是对于溶液中的Pb2+离子的作用不是很大，所以采用利用凝聚剂将废水中的重金属离子有效地去除，但是还是不能够将将废水中的CODcr有效地去除，所以再次采用活性炭进行对废水的处理，这样能够将废水达到理想的状态从而实现回收利用。

4.2 通过了以上的的实验可以发现当选矿的废水通过净化处理的流程越少，废水中含有的CODcr的含量也会越高，即废水当中的有机药剂含量较高，如果将含量较高的废水进行回收利用将会影响以后的选矿指标。只是运用自然降解方法进行处理废水，因为废水具有很强的起泡性从而也会影响选矿时的指标，会使得到的铅精矿的质量差。通过混凝沉降的方法进行处理废水，虽然可以将重金属离子进行处理，但是废水中含有大量的有机药剂，也会对回收利用产生不必要的影响。但是运用活性炭进行处理废水，这样不仅仅能够将重金属离子除去，同时还能有校地解决溶液中的有机药剂，使会用得到的水达到指标，从而实现对选矿水的可持续发展。

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