有色金属选矿厂的节水措施及应用.pdf

斗 f 一 ， ‘ 。 有色金属选矿厂 的节水措施及应用 北 京 有 色 冶 金 设 计 研 究 总 院竺 L 一 ，J ；g t ／ 【 摘要 】 笔者结音江西德 铜矿三期工程选矿厂和巴 基斯埋山选壳铜金工程选矿厂培排水设计丰提 出和应用的几项 技术措施，挥讨有色盘属选矿厂提 高复用水率、节约用水的可行途径。 关 业 应 用 确 膨 1 概述 提 高有 色金属矿 山的整体 经济效益，节 能 降耗是 一项重要措 施 。提高复 用水率，节 约用水不 仅是节能 降耗 的需要 ，而且对充分 利用 自然水资源、保护环境也有重要意义。 选矿厂是 有色金属 矿山的用水大户，一 般采用浮选生产工 艺的选矿厂， 工业 生产用 水量为4 ～6 m ／ t 矿，复 用水 率7 O ％。 江西德 兴铜 矿是 我国也是亚洲最大的有 色金属 矿山，选矿厂采用 浮选 生产工艺。三 期工程的设计规模为6 ． 0 万t ／ d }设计总用水 量2 2 ． 2 万m。 ／ d ，吨矿耗水3 ． 7 m。 ，其中复用 水1 7 ． 4 万m。 ／ d ， 总复用水率达7 8 ，各项指 标均较先 进。该工程 1 9 8 7 年设计， 1 9 9 0 年投 产。 几年 来，供排水系 统运行稳定可靠 。 巴基 斯坦山达 克铜 金 工程是 由中国承建 的大型涉 外矿 山建设 项 目，选矿厂采用浮选 生 产工艺 ，生 产能 力 1 ． 2 5 万t ／ d ，设 计 总用 水量4 ． 6 万m ／ a ，吨矿耗水 3 ． 8 r a ， 其 中复 用水3 ． 3 万m ／ d ，总复用水率7 2 。 谈 工程 1 9 9 2 年设计， 1 9 9 5 年建成投产 ，工 程受 到 巴 基 斯坦政府 及业主的 肯定与好 评。 2 选厂供水模 式及用水特点 一 般采用浮选法生产 工艺的有色金属 矿 山， 各生产工段的用水性 质，用水量分布 ， 供水模式及用水特点大致如图 I 所示。 目 ． 6 u ％ 一7 0％ 图 l 选 厂供水模 式及用 水特点 3 因地制宜，提 高尾矿 回水率 各选 矿厂 因所 处地理位置不 同，气候 条 件差异，尾矿库的补给条件、自净条件各不 相 同}选 矿厂尾 矿输送方式 、尾矿 库堆坝 方 法的不同，都需要在工程设计中采取相应措 施，在保证经济可靠的前提下，实现最大量 的 回水 。 采用浮选生产工艺的有色金属选矿厂， 如果磨矿矿浆在进入 浮选作业前 需要投 加石 灰 乳，将矿浆 p H值调整 到1 O 以上对， 可 采 用 p H 值 在 l O 以上的尾矿 回水作 为磨 矿 补加 水 ，既 提高了尾矿 回水 率， 还可 减少石 灰乳 用量， 降低生产成本。 选矿厂复用水率低，必然 增大 新 水用 量， 增加 外排水量 ，既造成水 资源浪费，又 有色金属遗矿厂的节水措施及应用 掾 括 郎虢l 0 0 O 3 8 一 4 l 一 维普资讯 加重环 境污染。 1 德 兴锕 矿地处 我国南方， 降 雨量 大， 尾矿库补 给条件 、 自净条件 良好。三期 工程所 属4 尾矿库 的汇水面积 2 0 k in ，库 容 8 亿m。 ，位置在 选矿 厂下 游； 距离 较 近。三 选 厂尾 矿 自流排入尾矿库 ，生产 、生 活废 水 也直接 排入尾矿 库，利用尾矿库 自净后作 为 尾 矿 回水使用 。尾矿库设浮船取水， 尾矿 回 水 量 1 4 万I n 。 ／ d ， 占总复用 水 量 的8 O ％。尾 矿 回水 有效地提高 了选矿厂复用 水率，实现 了生产、生活水外排量为零，杜绝了外排水 圬染，保护了环境。 2 山达 克铜 金矿位于 巴基 斯 坦 的戈 壁地区，气候干燥 炎热，降水 量小，蒸 发量 太，选厂距尾矿 库较 远，尾矿浆需要加 压输 送至尾矿库 。如 果采用将尾矿 浆全 部扬 送尾 矿库，再从尾矿库 回水的设计方案，则由于 水在尾矿库 中的大 量蒸发损耗 ， 可回水量 减 少， 难以可靠有效地 回水， 同时还会 增加髓 耗，加大 了尾矿输 送及回水设施工程量和 回 水成 本。设计中，针对 该工程的外部条件 ， 在选矿厂 内设置了高效浓 缩机 ，将 尾矿 浓缩 后再 送往尾矿库，尾矿浆 含水大 部分 从浓 缩 机溢流排出，共1 ． 8 万m。 ／ a ， 占尾矿 可回水 量 的7 8 ％。这部分尾矿 回水在选厂 内直接 重 复使用，仅有少量的水随浓缩尾矿进入尾矿 库，再由尾矿库回水，水量 为o ． 5 万m。 ／ a ， 占尾矿可 回水 总量 的2 2 。采用厂 内回水 方 式，一方面提 高了回水量 的 可靠稳定性； 另 一 方面，卫大大豫小了尾矿输送设施和尾矿 回水设施规模 ，降低了回水成本 。 4 浊排水的直接利用 有色金属选矿厂的碎矿工段收尘系统 需 要大量 收尘用 水，一般 占采用 浮选生产工 艺 选厂 总用 水量的 1 O ％以上 。收尘系统排 水为 含有大量粉矿的浊排水，精矿脱水作业浓缩 机要排出含有悬浮精矿的浊排水。对于这两 部分 水的重复利用，传统 的作法是将 浊排水 集中进行 澄清处理 然后再次使 用。但 它需 要澄 清、排 泥设施，还会损失 部分 水量。在 实际生产 中，收尘排水极易 淤积堵塞管 道和 澄清设施 。德 兴铜 矿 二选厂投产 时 即出现 收 尘排水 淤积堵塞排水管道和 澄清浓 缩池池 底 的 问题 ，不 得 已而将收尘排水改 为 直 接 外 排 ，无 法再 次利用 。 据有关资料及国内一些矿山的测定结果 表 明， 粉尘 的金属 品位 高于原矿 。收尘排水 携带一定的金属量，而精矿浓缩排水中的固 体物更是以金属矿物为主。采取将浊排水澄 清处理后再次 利用的方式，不利于这部分 金 属的回收，容易造成资源浪费。 浊排水直接 供磨矿工段 再次 利 用 的 集 水 、供水系统如 图 2所示 。 匿 暑 瞄 一_ 寸 燕2 磨矿工段 利用浊排水的供水 系统 按上述系统使 用浊排水 ，集水 、供水设 施简单，管遘 线路短，没有澄清设施， 可以 节省 投资和 占地，供水管径大 ，供 水点少而 集中，每台磨机仅有一个供水点。通常，浊 排水水 量约 占磨矿工段 补加水总量的 2 5 ％， 另外7 5 ％是使用尾矿回水。 因此 ， 即使浊排 水 供水 系统 因故停运，尾矿 回水 也会 自动将 浊排水供水管道反 冲干 净，不会 发生堵塞问 题 。 采用上述系统利用 浊排水， 还将浊排水 中所含粉矿、悬浮精矿直接送入磨矿 1 段， 进而 进入回收系统，所含金属矿物 得到有效 回收， 减少 了资源浪费。 浊排水 供水 系统 的设 计关键在于集水系 统，尤其是 收尘排水宜 采用 沟渠， 沟渠设 计 参数应按输 送稀矿 浆的指标确定， 以确保 浊 排水不 淤沉的临界流速； 沟底应设 计为 弧形 自流 沟，供水系统中必须设置 控制 阀，控制 阀包括调压 阀和逆止 阀，用 以调控尾 矿回水 与浊排水的压力 平衡，保 证优 先 供 应 浊排 一 4 2 一 有色矿山 9 6 5 维普资讯 银 洞坡金矿王 山林孙革 平王 宏军 ●__ _ 一●__I-_-一 我 国的黄金矿床种类 繁多，构 造复杂， 大小矿床遍布全国，为黄金矿业的发展提供 了良好的资源基础。 在我 国，虽然 民间采 金 已有2 0 0 0 多年 的 历史，但生产技术发展 却十分缓慢，采金 业 规 模小 ，工 艺落后，产 品单一。改革开放 来 ，黄 金 矿 业 进 入 了 快 速 发 展 时 期 ， “ 六五 、 “ 七五”及 “ 八五”期阔建设 和 扩建了一批采用 国际上 先进采选 技术 的黄金 矿山。但黄金生产 由于受 产业政 策、技术 装 备、选冶工艺 及资 金等 各种 因素的制 约， 资 源的综合 利用程度 普遍偏低 ，浪 费现 象十分 严重 。 大部分黄金矿床矿石中都伴有银、铜 、 铅、锌、硫等多种有价元素。然而，许多金 矿往 往只注重金的 回收，伴生元素的 回收率 水 ，并避免 浊排水 反 串进入尾矿 回水系统 。 德兴铜 矿三期工程 选矿厂使用 浊排水量 为3 ． 1 Y ； I 1 “1 。 ／ d ， 占总复 用水量的 l 8 。 采用 沟渠集水 方式，半地下式泵房 ，设 卧式渣浆 泵 3台， 2台工作， 1台备用，扬送浊排水 至用水 点，供水管 管径DN6 0 0 mm。 巴基斯坦 山达克铜金 矿选 厂使 用浊排水 量为0 ． 5 万m 。 ／ d ，约占总复用水量 的1 5 。 采 用沟渠集 水方式，地上式泵 房，设 立式液 下渣浆泵 3台， 2台工作， 1台备 用，扬送 浊排水，用控制 阀与 尾矿回水 混合 再送至 用水点。浊排水输水管 管 径D N 2 5 0 mm ，混 合后供 水管管径 D N4 0 0 mm。 普遍 较低，造成资源浪 费，企 业经济效益受 损 。 有些金矿矿石 中，主要脉 石矿物是十分 重要的非金属工业原料或建筑材料，有很高 的综合 利用价值 。过 去， 由于 国内对非金 属 矿产 资源的开发应用研 究不 够，用途不广， 多作为 尾矿排放。 近年来 ，随着科学技术 的发展和黄金选 冶技术 水平的提高 ，各黄金 矿山金的 回收 率 普遍提高，矿石 中伴生元素综 合 回收 搴 J 用研 究成果不断涌现，非金属矿 物工业 出现 飞速 发展，金矿尾砂资 源 二次开 发利用成为各 金 矿 的重要议事 日程 。这 不仅是 资源合理开 发 和环境保护的 需要 ，也是黄金矿 山提 高经 济 效益和 自身发展 的需要 ，理所 当然地引起 了 金矿 的普遍 重视。 5 体会 在江西德兴铜 矿和 巴基斯坦山达克铜金 矿工程设 计中，提出并 采用了上述 几项 提高 选矿 厂复 用水 率 、节约用水的 技术 措施 ，经 生产 实践证 明有效可靠。 我国很多有色金属矿山与世界发达 国家 的 同类矿 山相 比，在生产 用水 量指标 、复用 水率 方面尚有 一定差 距。多数 矿 山 用 水 量 大，外排量也大 ，既浪费水 资源， 又加 重环 境 污染 。我 国是一个水 资源极 度 匮 乏 的 国 家，这就要 求我们探 索更多提高复用水率 ， 节 约用水 的 途径 ，不 断提高工 程设计水平， 节 约水资源 ，保 护环 境。 黄金矿山尾矿资源开发利用前景王山林 1 ff t 4 7 4 7 3 5 一 4 3 维普资讯