白钨矿选矿废水循环利用分析
2020-03-26陈谦
陈 谦
(衡阳远景钨业有限责任公司,湖南 衡阳 421000)
据了解,某白钨矿选矿废水中含有大量的水玻璃、固体等,这些物质的存在都不利于回收利用,因为内部形成了稳定的胶体分散体系,因此需要采用一定的工艺,例如,酸碱联用工艺、加压溶气气浮法等,通过不同的工艺利用将水玻璃、固体等物质进行沉淀,然后再消除重金属、悬浮物,最后再利用加压溶气气浮法来降低有机药物的含量,最终将废水进行循环利用,既节约了成本、操作也相对简单,控制废水的排放,让无用之物变为有用之物就是循环利用体系存在的意义。
1 白钨矿选矿废水现状
白钨矿选矿过程中会产生大量的废水,所谓的废水就是其中含有浓度较高的重金属、固体物质、悬浮物等,这些物质的存在指标已经远远超过了国家标准,因此会对矿厂周围的环境造成极大的影响。从目前我国掌握的废水处理技术来看,想要将废水进行净化并且循环利用,还存在很多阻碍,例如技术问题、资金问题、专业人员问题、成本问题等等。据了解,某白钨矿选矿厂每天处理的矿石是两千吨,但是排放的废水就会达到八千立方米。这种数字可谓十分惊人。其实从选矿过程来看,白钨矿不仅含有钨,还含有一定的硫,因此必须融入一定的水玻璃、悬浮药物等,在选矿之后,废水中便会掺杂上述之物,从而让废水的沉降性变差,从而不能够回收利用。当磨得过细的矿石与水玻璃溶液相互混合时,细颗粒与硅酸钠形成带有负电荷的胶团,使废水呈胶体悬浊液。对该类选矿废水进行处理,最有效的方法是,先破坏胶团的稳定性,通过加酸、加碱或加强电解质使废水中的悬浮物从液态中解脱,促使微细颗粒趋向于结合为粗颗粒聚合体,再加入絮凝剂加速粗颗粒聚合体的形成和沉降。采用添加单一电解质方法处理含水玻璃的废水,澄清速度慢,如不再继续深度处理,水质很难回用到白钨矿选矿生产中。
2 白钨矿选矿废水循环利用现状分析
通过上面的分析可以看出,白钨矿选矿废水的回收利用存在一定的阻碍因素,因此需要对其进行一定的工艺处理。但是选矿之后的废水水质也是不同的,因此其循环利用的途径也是不同的,因此相关人员应当按照选矿工艺的原则进行工艺处理,不仅可以降低对周围环境的污染,同时还能够节约一定的废水处理成本,从而实现技术的最大程度利用以及安全环保并行。
3 白钨矿选矿废水循环利用过程分析
选矿工艺十分复杂,如下图:其中白钨矿选矿过程在遵循下图流程之外更为复杂,由此而产生的大量废水如何处理已经成为了现在人们十分关注的问题。
图1 白钨矿选矿工艺流程图
为了验证酸碱联用混凝沉淀——加压溶气气浮法来处理选矿废水之后的效果以及对选矿效果的影响,本文对整个过程进行了分析,希望对废水零排放、高效回收利用有所帮助。
3.1 酸碱联用混凝沉淀
所谓的酸碱联用混凝沉淀方法就是向废水中加入一定的硫酸,从而让废水中的水玻璃逐渐水解为硅酸,这里面存在着一定的化学反映,如下图。
之后就是向废水中加入石灰乳,这样硅酸就会被转化为硅酸钙,硅酸钙具有一定的重量,因此就会产生沉淀,沉淀之后就会很容易被除去。实验证明,在向白钨矿选矿之后的废水中加入的硫酸也需要一定的比例,例如,如果是浓硫酸,废水则没有明显的变化,但是如果经过一定比例的稀释,再加入一定的石灰乳,废水中就会出现很多絮状沉淀物,随着石灰乳的量不断增加,絮状的沉淀物也在不断增多,慢慢的就会看到废水上层逐渐变得澄清透明,经过不停的搅拌,这种沉淀和透明就会更加凸显。由此可以看出,利用酸碱联用混凝沉淀方法可以有效地将废水中的有色金属、水玻璃等物质进行溶解,沉淀并剔除。
图2 利用酸碱联用混凝沉淀方法让废水中的水玻璃逐渐水解为硅酸示意图
3.2 加压溶气气浮
经过上述工艺处理之后,废水中的重金属浓度会大大降低,但是根据实验显示,但是CODcr也就是重铬酸盐指数却仅仅降低了40.85%,而且废水中还存在起泡性,这就表明经过了上述工艺之后,白钨矿选矿中还存在一定的残存药剂,因此需要进一步进行清除。因此还需要尝试利用加压溶气气浮法。加压溶气气浮原理:废水中引入微细气泡,气泡粘附在颗粒表面,使颗粒受浮力作用而上升到水面,通过系统设计的液面刮渣机刮离,从而使有机物质含量降低。
3.3 废水循环利用之后经济效益分析
白钨矿选矿可以提炼大量的钨用于各种工业产业,由此而产生的废水如果经过一定的工艺处理还可以别返回选矿工艺进行循环利用,据统计,每年由此可以节约新水约200m3,而且还可以大量的减少无用废水的排放,从而提升企业一定的经济效益,从而为社会做出一定的贡献。
4 结论
综上可以看出,为了提取钨而进行白钨矿选矿过程是不可避免的,但是由此产生的废水如何进行循环利用才是目前我们应该考虑的问题。实验证明,先通过酸碱联用混凝澄清,在经过一定的加压溶气气浮法就可以对白钨矿选矿废水进行回收利用,而且相应的钨提取也不会受到影响,基本可以实现废水回收率的90%以上,这样不仅可以逐渐实现废水的零排放,同时还能保护环境,创造一定的经济效益,因此在未来,白钨矿选矿过程之后的废水回收利用工艺将会不断的被推广。