高密度泥浆法在某矿山含氰含铜酸性废水处理中的应用

文_徐加兴 紫金矿业集团股份有限公司

高密度泥浆法工艺流程，在传统的石灰中和法基础上进行优化，经过实证是一种可靠的技术，比较实用。通过实验室小试和工业试验，确定了工艺优化和生产控制操作参数，解决了采用传统石灰中和法处理含氰含铜酸性废水难以稳定达标，未经进一步处理不能够直接排放的生产实际问题。

1 工业试验

为解决余田坑3万m3/d水处理系统外排水水质总铜无法迅速达标（出水浓度1～2mg/L）的问题,进行了絮凝剂优化、底流回流（高密度泥浆法）、增加中和渣辅助沉降等试验。

1.1 某矿山1#库区废水中和絮凝沉降及底流回流试验

1.1.1 絮凝剂选型试验

试验方法：取1L上述中和渣浆置于量筒中，加入絮凝剂后沉降0.5h，取上清液测总铜浓度，加入絮凝剂试验。得知，采用 DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC和 SA1107+PAC对该系统出水使用中和渣浆进行辅助沉降，0.5h后只有用SA1107时上清液总铜浓度可达标，为0.376mg/L。

1.1.2 底流回流试验

用系统浓密机底流（浓度为1.7%）将中和渣浆浓度调至0.5%，加入絮凝剂后沉降0.5h,取上清液测总铜浓度，底流回流试验表明采用DRYFLOC05和SA1107两种絮凝剂对中和渣浆进行沉降，0.5h 后上清液总铜浓度均达标，分别为0.455 mg/L和0.41 mg/L。

1.2 赤水库区水中和渣浆沉降试验

1.2.1 絮凝剂选型试验

试验方法：取1L上述中和渣浆置于量筒中，加入絮凝剂后沉降0.5h取上清液测总铜浓度，絮凝剂选型试验结果见表1。

表1 絮凝剂选型试验结果

由表1结果可见，采用DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC 、SA1107和SA1107+PAC对某3万m3/d水处理系统中和渣浆进行沉降，0.5h后其上清液总铜浓度均无法达标，为1～2mg/L。

1.2.2 底流回流试验

用该3万m3/d水处理系统浓密机底流（浓度为1.7%）将中和渣浆浓度调至0.5%，加入絮凝剂后沉降半小时取上清液测总铜浓度，底流回流试验结果见表2。

表2 底流回流试验结果

由表2可见，采用SA1107对赤水库区水中和渣浆进行沉降，0.5h 后上清液总铜浓度为0.483 mg/L，可达标。

1.3 现场浓密机沉降能力估算

（1）采用絮凝剂AP8120时：当沉降速度小于2.4m/h时，上清液总铜浓度小于0.1mg/L。

（2）采用絮凝剂SA1107时，当沉降速度小于0.32m/h时，上清液总铜浓度才能小于0.1mg/L。

2 工业实验室试验结论

（1）处理赤水库区水，直接添加絮凝剂沉降，工艺出水不能达标（总铜1～2mg/L），底流回流（高密度泥浆法）工艺出水可以达标（总铜0.483mg/L），采用添加中和渣辅助沉降效果最好，出水总铜可降至0.2～0.3 mg/L，絮凝剂同处理余田坑1#库废水。

（2）处理赤水库区水，若不添加中和渣辅助沉降，直接底流回流（高密度泥浆法），选择AP8120和SA1107两种絮凝剂进行沉降时，两种絮凝剂最佳用量分别为3mg/L和4mg/L，最佳用量条件下总铜浓度分别为0.18mg/L和0.311mg/L。

（3）处理赤水库区水，采用添加废渣辅助沉降，废渣选用铜湿法厂膏体中和渣辅助沉降效果比较理想，采用添加铜湿法厂膏体中和渣辅助沉降，控制添加中和渣后，固体浓度保持在1%～2%较为适宜。

（3）絮凝剂选型及用量试验表明，采用AP8120的沉降效果优于絮凝剂SA1107若采用做絮凝剂。

3 工业试验现场控制参数及实际效果

3.1 浓密机底流全回流工业试验控制要点

（1）处理水量1250m3/h（即30000m3/d）。

（2）漂白粉按总氰质量40～50倍量添加，保证溢流水质总氰＜0.2mg/L。

（3）石灰按进浓密机水pH＞8～9控制添加 。

（4）絮凝剂选用爱森23E，用量控制在2～3 mg/L，在处理水进入浓密机前添加，两个絮凝剂溶解桶轮流使用，一个溶解时另外一个使用，每桶50m3水配25kg絮凝剂，每桶用8h，每台浓密机絮凝剂溶液加入 速度约为11～12s加入10L。

（5）浓密机底流全回流，约200m3/h（浓度约3%～5%），要分别测量进入浓密机渣浆及浓密机底流的固含量及沉渣体积。

3.2 试验室絮凝剂选型结果

取回流后进入浓密机前的渣浆在试验室进行絮凝剂选型试验，从试验结果来看，SA1107和AP8120的效果差不多，在絮凝剂最佳用量范围2～4mg/L，水质总铜均达标。根据絮凝剂选型结果，增加AP8120的用量到每班1.5包（约4mg/L）。絮凝剂更换后，出水总铜指标有所改善。

3.3 工业试验实际效果

系统调试期间，采用高密度泥浆法进行系统优化升级改造后，工业试验结果数据表明，高密度泥浆法处理1#库区含氰含铜酸性废水，取得2台浓密机出水水质连续一周持续稳定达标的理想效果（见表3）。

表3 环保系统优化前后情况对比

4 效益分析

通过工业试验前3万m3/d废水处理系统药剂使用情况（5月6日～5月14日）与工业试验后药剂使用情况（8月17日～8月23日）进行统计比较，系统升级优化改造后，某矿山金选矿厂3万m3/d废水处理系统综合药剂处理成本由系统升级优化改造前的7.72元/m3，降到7.01元/m3，节约成本0.71元/m3,降低幅度达9.2%。节约的成本主要来自新处理方法不需要再使用聚合氯化铝；石灰的用量成本也从原来的0.27元/m3，降到0.23元/m3。环保车间废水处理系统现场控制石灰按进浓密机水pH8～9控制添加、漂白粉按总氰质量40～50倍量添加、絮凝剂选用爱森23E，用量控制在2～3mg/L。以三年平均废水处理量482万m3/a进行估算，即可节约药剂成本343万元/a。更为重要的是，通过采用高密度泥浆法对该系统进行优化升级改造，解决了过去一段时期在雨季处理系统出水难以稳定达标难题，达到了预期目标，实现了较好的经济效益和环保效益。