选矿废水处理及回用技术探讨

俞进发

江西铜业集团有限公司德兴铜矿 江西德兴 334224

1 有色金属矿山选矿废水的生产回用

1.1 选矿废水源头分质回用

根据选矿废水化学性质差异，优先进行选矿废水源头分质回用。由此，减少选矿废水排放量，降低末端选矿废水净化处理负荷。选矿废水源头分质回用使选矿药剂的利用率大大增加，减少选矿药剂的损失。铜锌矿脱水真空泵、球磨机以及破碎机等设备所使用的冷却水是未受到任何污染的，完全可以直接排放到外部环境中，或者二次回收利用。选矿废水源头分质回用对选矿厂给排水设施的标准要求较高，而这种高标准也衍生了一系列的不稳定性因素。例如，选矿废水水量和水质不稳定；选矿废水中的碎石瓦砾、固体悬浮物等极易造成管道堵塞；选矿废水中的悬浮颗粒物质、重金属离子及浮选药剂会对浮选作业造成干扰[1]。

1.2 尾矿库溢流水回用

选矿废水与尾矿浆共同排入尾矿库，经过挥发反应、生物降解反应、氧化反应、光降解反应，去除混合废水中的悬浮颗粒物、重金属离子络合物和选矿药剂。例如，混合废水中的黄药经过水解反应、氧化反应以及光降解反应，转化为二硫化碳（CS2）、醇类（R-OH）、硫（S）以及硫化碳（R-COS）等。尾矿库溢流水水量大，水质稳定，可直接用于磨矿、分级和浮选等单元。尾矿库溢流水回用具有设施简单，工艺简便，对选矿厂给排水系统水量平衡影响程度小等优势。以寿王坟铜矿为例。该铜矿位于承德市东南部，属鹰手营子矿区管线范围。早在二十世纪七十年代，寿王坟铜矿就采用了尾矿库溢流水回用技术，取得了良好的应用成效。尾矿库溢流水多次回用，会使水体中的悬浮颗粒物质、重金属离子络合物、悬浮颗粒和硫酸根离子（SO42-）、钙离子（Ca2+）等沉积，降低选矿指标。同时，有机油类物质残留会增强回用水的起泡性，而气泡附着矿泥，会降低回用水利用率。尾矿库溢流水水质变化大，回收工艺控制难度也相对较大[2]。

1.3 选矿废水末端处理回用

将排除的选矿废水在回收利用前实施有机处理，待其满足规定要求后，重新作为选矿用水加以应用，不仅可以节约用水，还能降低废水排放对环境的污染。选矿废水末端处理回用技术的应用，提高了管理和生产操作的便利性，减少资源占用率，降低成本损耗，不过在使用中，需要严格按照规范要求实施废水回收处理，改善水质质量。另外，目前选矿废水中含有杂质和污染物种类较多，单一的处理技术已经难以满足处理要求，需结合多种方式来增强处理效果，加大废水回收利用率。以铜锌矿选矿废水处理为例，采用了以下三种回用技术：一是被用于泡沫冲洗处理的铜锌矿选矿废水，其在不经处理的情况下，可使用数量不足总消耗水量的4 成。而在经过处理后，回用水量达到8 成以上，且不会对选矿指标带来任何影响。处理工艺流程为酸碱值调节 - 混凝沉淀 - 养护处理 - 吸收过滤。二是直接回用和处理在回用融合方式，产生的选矿废水一部分直接循环使用，一部分按照下面工序处理后使用，工序流程为先进行酸碱值调节和混凝沉淀，再利用活性炭完成最后吸附，达到使用的目的。该方法可缩减资金成本损耗，促进水资源循环利用，为企业创造更大的经济效益。三是部分废水以源头分质循环利用的方式回流，部分废水则在经过酸碱调试、沉淀、吸附及臭氧氧化后进行回用。该融合方式满足废水零排放要求，处理后产生的残留物同铅精矿一起被回收利用，降低资源损耗。结合上述所说，多种融合技术的科学应用，可以改进矿山废水处理效率，实现零排放要求，这样不仅能减少实际作业中水资源的过度损耗，降低成本支出，也可缩减处理设施的占地面积，做到空间的优化处理，同时对于产生的金属物质，可重新被应用到作业中，加大资源的利用率，进而为企业发展积累更多效益。

2 气化废水的处理

气化废水的处理要经过预处理、生化处理和深度处理3 个步骤，与焦化废水和半焦化废水的处理过程也是类似的，废水经生化处理后尚存部分难以生化降解的物质及无机盐，因此还需利用膜分离等技术进行深度处理，常用的手段有超滤、纳滤、反渗透法还有膜生物反应器[3]。

3 焦化废水的处理

首先，进行初步的废水过滤处理，过滤废水中的大颗粒的悬浮物等容易被截留的物质；然后，进行生化处理，将其中的有害苯、多环芳烃等进行分解处理；最后，进行深度处理，将焦化废水回收再利用。最后一个步骤的深度处理，常用的处理技术是膜分离技术。膜分离技术主要有超滤、渗率、纳滤等特点，国内目前常用的膜分离技术主要有两种，分别是用全膜分离技术深度处理废水，和利用膜分离技术与其他技术手段结合对废水进行深度处理。全膜分离是结合超滤、纳滤和渗透法，首先利用砂率器对废水进行初步的过滤处理，然后进入超滤设备去除掉废水中的胶状污染物，在纳滤和反渗透过程中加药，将废水软化并且去掉盐离子等，废水经过最后的反渗透处理，排入产水池待回收利用。现阶段所使用的单一的膜分离技术过滤效率较低，随着技术水平的不断提高，现在常用其他手段与膜分离技术结合，例如将催化氧化法与膜分离技术结合，这种方式成本低、效率高、处理效果稳定。

4 结语

通过以上分析与论述可以获知，我国自然资源储量丰富，其中待开采的有色金属矿众多。随着重工业的发展和科技的完善，有色金属矿山开采规模与开发程度也越来越大。在选矿、开采以及矿区修复等作业环节中，加强废水处理和生产应用至关重要，值得相关部门的高度关注，从而更好的完善现有工作，实现工程开采的经济效益与社会效益的双赢。