某金铜矿含铜酸性废水硫化沉淀法工艺优化

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 龙岩 364200）

1 项目背景及必要性

随着铜矿资源的不断开发，某矿山矿区含铜酸性水量逐渐增多，使得含铜酸水的治理及其有价金属的回收显得尤为重要。常用含重金属酸性废水处理方法主要有化学沉淀、吸附法、离子交换法、膜分离法和生物法[1]。随着矿山上部金矿逐渐剥离，铜矿开采逐渐揭露，产生废水铜离子等污染物逐渐升高，传统的石灰中和工艺难以满足新的环保要求[2]。经过前期比对，鉴于硫化沉淀法工艺成熟，国内有成功的矿山使用实例，不存在技术风险，某矿引进了硫化沉淀工艺处理含铜酸性废水[3]。

在硫化沉淀工艺处理含铜酸性废水过程中发现，硫化沉淀水处理系统出水（浓密池溢流液）pH值、总铜浓度难以直接达标，导致该出水还需要通过中和池中和、库区沉淀，外排水质虽然能达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）要求，但总铜浓度相对偏高，以此浓度外排将影响某矿铜的年排放总量[4，5]。

因此，现亟需对现有硫化沉淀工艺流程进行优化，通过加强各项工艺指标的控制，期望实现快速、全面、稳定达标排放的水质处理目标。

2 工艺优化研究

优化前，硫化法水处理系统原工艺流程为先沉铁后沉铜，即先采用液碱沉淀Fe，再采用硫化法沉淀回收Cu，沉铁浓密池溢流液经中和池中和后进入沉淀库沉淀，水质经沉淀库沉淀后达标外排，原工艺流程图见图1。

原工艺运行过程中，需要同时控制pH值和除铁、除铜ORP值，精确度要求较高，可控性及可操作性难度较大。同时，沉铜浓密池溢流液pH值偏低、总铜浓度较高，因而需要利用中和池进一步中和，最终进入沉淀库沉淀后才能让水质达标外排，硫化法水处理系统原工艺出水水质情况见表1。

图2 硫化法水处理系统新工艺流程图

表1 原工艺出水水质情况

表2 改造后新工艺产水水质情况

本次研究拟将硫化法水处理系统工艺流程进行优化，优化后，硫化沉淀处理工艺由先沉铁后沉铜改为先沉铜后沉铁工艺，新工艺流程图详见图2。

新工艺运行过程中，控制点少，只需重点控制除铜ORP值即可，且ORP值控制范围较大（100mV～230mV），在生产现场容易调节，操作较为简单，可控性及可操作性强。此外，新工艺的沉铁浓密池溢流液水质各项指标良好，不需再经中和池调节即可达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）要求，新工艺出水的总铜浓度也较原工艺出水的总铜浓度低，含铜酸水中金属铜的回收率由89.80%提高至97.53%，含铜酸水资源回收及污染物减排效果明显，硫化法处理系统新工艺出水水质情况见表2。

3 结论

经过工艺优化，硫化沉淀处理工艺由先沉铁后沉铜改为先沉铜后沉铁工艺，新工艺出水不需要经过中和池中和处理便可直接排至沉淀库，出水总铜浓度明显降低，含铜酸水中金属铜的回收率由89.80%提高至97.53%，含铜酸水资源回收及污染物减排效果明显，取得了一定的经济效益；此外，新工艺运行过程中，控制点少，只需重点控制除铜ORP值即可，且ORP值控制范围较大（100mV～230mV），在生产现场容易调节，操作更为简便，可控性及可操作性强。