白钨选矿废水净化处理工艺的研究与应用.pdf

6 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 2 ．0 1 3 白钨选矿废水净化处理工艺的研究与应用 贾鹏飞1 ，田春友2 ，徐福德3 ，刘顺贤1 ，张 娃1 1 ．石家庄学院化工学院，石家庄0 5 0 0 3 5 ；2 ．工信华鑫科技有限公司，北京1 0 0 0 8 8 ； 3 ．甘肃新洲矿业有限公司，甘肃张掖7 3 4 4 0 0 摘要研究了白钨选矿废水回用对白钨选矿指标的影响，并提出一整套白钨选矿废水处理工艺流程，回水率 达9 0 ％以上，实现了废水的零排放。总的白钨精矿回收率提高到7 6 ％，每年多产W 0 3 6 5 ％ 精矿1 4 0t ，增加年产值 近11 2 0 万元。同时，每年还可减少使用浮选药剂2 3 8 ．8 万元。 关键词选矿；废水；可持续发展 中图分类号T D 9 5 4 ；X 7 5 1 ．0 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 2 - 0 0 6 0 - 0 3 S t u d ya n dA p p l i c a t i o n o nP u r i f i c a t i o no fW a s t e w a t e rf r o mS c h e e l i t eD r e s s i n g J I AP e n g f e i l ，T I A NC h u n y o u 2 ，X UF u d e j ，u US h u n x i a n l ，z H A N GW o l J ．C o l l e g eo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ，S h i j i a z h u a n gU n i v e 船i t y ，S h i j i a z h u a n g0 5 0 0 3 5 ，C h i n a ； 2 ．G o n g x i nH u a x i nT e c h n o l o g yC o ．，l _ 9 1 ．，B e i j i n g1 0 0 0 8 8 ，C h i n a ； 3 ．G a n s uX i n z h o uM i n i n gC o ．，L t d ．，Z h a n g y eG a n s u7 3 4 4 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e rs t u d y st h ei n f l u e n c eo fs c h e e l i t em i n e r a ld r e s s i n gw a s t e w a t e rr e u s eo nt h ei n d e xo f s c h e e l i t em i n e r a ld r e s s i n g ，p u t sf o r w a r da ne f f e c t i v ew a yt od e a l w i t ht h es c h e e l i t em i n e r a ld r e s s i n gw a s t e w a t e r ． B a c k w a t e rr a t er e a c h e sa b o v e9 0 ％．a n dt h ez e r od i s c h a r g eo fw a s t e w a t e ri sr e a l i z e d ．r n l es c h e e l i t ec o n c e n t r a t e r e c o v e r yi n c r e a s e st o7 6 ％，a n da n n u a lW 0 3c o n c e n t r a t e 6 5 ％ i si n c r e a s e db y1 4 0t o n s ，a n n u a lo u t p u tv a l u ei s n e a r l y1 1 ．2m i l l i o ny u a n ．A tt h es a m et i m e ．i ta l s oc a nr e d u c et h eu s eo fr e a g e n t s2 ．3 8 8m i l l i o n y u a no n ey e a r ． K e yw o r d s m i n e r a ld r e s s i n g ；w a s t e w a t e r ；s u s t a i n a b l e 我国钨储量中的7 0 ％为白钨矿引。目前，白 钨选矿主要是采用耗水量很大的浮选工艺旧圳，废 水中含有大量水玻璃、选矿药剂及细粒矿，由此形成 的稳定胶体分散体系，很难澄清并回用，不仅造成水 资源的极大浪费，污染环境，也严重制约了我国白钨 选矿企业的可持续发展。 某白钨矿日处理矿石能力为20 0 0t ，每天约产 生80 0 0m 3 废水，选矿废水需回用。未处理的废水 直接回用于白钨选矿生产，一段粗选回收率 8 1 ．6 ％，总的白钨精矿回收率7 0 ．8 ％，生产指标较 差。该白钨矿选矿工艺为破碎、球磨一硫化矿浮 选一白钨矿常温浮选一白钨矿加温精选一尾矿重 选。采用酸碱联用处理的选矿废水回用到重选，酸 碱联用一加压溶气气浮深度处理的白钨选矿废水回 用到磨矿及硫化矿浮选，与采用自来水时进行对比， 选矿指标没有影响“ J 。但磨矿、硫化矿浮选和重选 用水量仅占白钨选矿废水产生量的6 0 ％～7 0 ％，废 水回用率相对较低，资源化利用程度不高。 根据国内外对选矿废水净化以及资源化利用现 状，要将选矿废水处理至排放标准，处理技术难度之 大、成本之高令人瞠目。如果根据选矿废水的水质 等级划分废水的使用途径，特别是将选矿废水处理 后再循环使用到选矿工段中，在减少废水处理费、节 约用水和试剂的同时，还能减少对环境的污染【6 引。 针对上述问题，本试验研究根据白钨选矿废水的 水质状况和选矿工艺特点确定废水用途，最大化减少 废水处理费用，节省新水和药剂用量，从而实现技术可 行性、经济合理性和安全环保可靠性的的合理统一。 1 材料与方法 1 ．1 试验仪器 V I S - 7 2 3 可见分光光度计，加热磁力搅拌器，光 收稿日期2 0 1 7 - 0 8 - 2 9修回日期2 0 1 8 - 0 2 - 0 9 作者简介贾鹏飞 1 9 7 9 一 ，男，河北石家庄人，硕士，副教授，主要从事化工环保相关研究工作。 万方数据 2 0 1 8 年第2 期贾鹏飞等白钨选矿废水净化处理工艺的研究与应用 6 l 电分析天平，Q F - - 0 ．5 型组合式气浮机。 1 ．2 试验材料 石灰化学纯；钨浮选药剂G Y W 、硫化矿捕收剂 表1 T a b l el M B 、起泡剂D Y ．1 、碳酸钠、水玻璃均为选矿厂提供。 试验水样为选矿厂总废水样，水质指标见表1 。矿 石为原生白钨矿，矿石性质见表2 。 总尾水水质指标表 W a t e rq u a l i t yi n d e xo ft o t a lt a i lw a t e r ／％ 表2某白钨矿矿石性质 T a b l e2T h eo r ep r o p e r t yo fs c h e e l i t ef ％ 元素W 0 3 C uSC a OZ n S i 0 2 P b 含量0 ．7 3 0 ．0 3 30 ．7 61 3 ．0 30 ．0 3 94 5 ．3 2 0 ．0 1 1 ．3 试验方法 试验流程为未经处理的选矿废水直接应用于 钨常温浮选段进行矿物选别，与清水选矿指标进行 对比；把酸碱联用一加压溶气气浮处理水直接回用 于磨矿及选硫流程，把未经处理的尾矿水回用于钨 常温浮选流程得到钨粗精矿，钨粗精矿采用自来水 进行加温浮选钨流程得到的钨精矿指标与全流程采 用清水得到的钨精矿选矿指标进行对比；未经处理 的尾矿水、酸碱联用澄清水和澄清后进一步经过加 压溶气气浮处理水、自来水根据选矿工艺的特点分 别用于钨常温浮选流程、尾矿重选流程、磨矿及选硫 流程和钨加温浮选流程，形成一整套白钨选矿废水 循环利用工艺流程。 W O ，的品位采用硫氰酸钾差示分光光度法。 2 试验结果与讨论 2 ．1未经处理的尾矿水对钨常温浮选的影响 未经处理的尾矿水中还含有起泡剂D Y 一1 、硫化 矿捕收剂M B 和钨浮选药剂G Y W 。白钨选矿流程是 先进行硫化矿浮选，再进行白钨矿浮选。废水中剩余 的起泡剂D Y 一1 和硫化矿捕收剂M B 对后面选钨段没 有影响，而G Y W 正是选钨用浮选药剂，因此，未经处 理的尾矿水可以直接回收利用于钨常温浮选流程中。 调整药剂制度，将尾矿水直接回收利用钨常温浮选， 试验指标见表3 。 表3未经处理的选矿废水对钨常温浮选指标的影响 T a b l e3E f f e c to fu n t r e a t e do r ed r e s s i n gw a s t e w a t e ro nf l o t a t i o ni n d e xo ft u n g s t e na tr o o mt e m p e r a t u r e 从表3 可以看出，使用未经处理的废水与自来 水分别进行选矿，尾矿W O ，品位相同，均为0 ．0 5 ％， 未经处理的废水选矿作业回收率稍高，只是W O ，粗 精矿品位稍低，尾矿水直接回用于选矿试验对选矿 指标影响很小。另外，采用尾矿水直接回收利用于 常温钨浮选，选钨药剂仅为4 0 0s ／t ，是清水选钨药 剂量6 0 0s ／t 的三分之二。 未经处理的选矿废水可直接回用于钨常温浮 选，既减少了废水处理量，降低了废水处理成本，而 且减少了药剂的使用量。 2 ．2回水的使用对钨加温精选的影响 把酸碱联用一加压溶气气浮处理水直接回用于 磨矿及选硫流程，把未经处理的尾矿水回用于钨常 温浮选流程，加温浮选钨流程采用自来水。采用全 自来水浮选钨，W O ，品位为6 6 ．0 9 ％，W O 。总回收率 为7 6 ．4 7 ％；在磨矿、选硫及钨常温浮选阶段采用回 水，钨加温浮选采用自来水，W O ，品位为6 5 ．2 5 ％， W O ，总回收率为7 5 ．5 6 ％。可以看出，在磨矿、其选 矿指标与全自来水选矿指标相差不大W O ，精矿品 位也能达到6 6 ％左右，W O ，回收率比自来水选矿低 不到1 ％，影响很小。 2 ．3白钨选矿废水循环利用工艺流程 未经处理的尾矿水、酸碱联用澄清水和澄清后 进一步经过加压溶气气浮处理水根据选矿工艺的特 点可分别回用于钨常温浮选流程、加温尾矿重选流 程、磨矿及选硫流程，钨加温浮选流程和溶药过程采 用清水，具体方案如图1 所示。 下转第7 3 页 万方数据 2 0 1 8 年第2 期闫宏伟等基于弹簧刚度的直线筛动态特性分析 7 3 T e c h n o l o g y ，2 0 1 0 ，2 0 2 2 7 6 - 2 8 0 ． [ 12 ] J I A NZ H A N G ，X I A O ，T O N G ． C h a r a c t e r i s t i c sa n d e f f i c i e n c yo fan e wv i b r a t i n gs c r e e nw i t has w i n gt r a c e [ J ] ． 颗粒学报 P A R l l C U O L O G Y ，2 0 1 3 ，11 5 6 0 1 - 6 0 6 ． [ 1 3 ] 苏荣华，刘强，彭晨宇．直线振动筛随机结构模态 频率分析[ J ] ．应用基础与工程科学学报，2 0 1 2 ，2 0 4 6 3 2 ．6 4 1 ． [ 1 4 ] 杜长龙，江红祥，刘送永．井下煤矸分离机弹性筛面 变直线振动筛的研究[ J ] ．煤炭学报，2 0 1 3 ，3 8 3 4 9 3 - 4 9 7 ． [ 1 5 ] 刘延柱，潘振宽，戈新生．多体系统动力学．第2 版 [ M ] ．北京高等教育出版社，2 0 1 4 4 9 5 1 ． [ 1 6 ] 王建中，周亚明．机械结构动态分析与设计[ M ] ．武 汉武汉工业大学出版社，1 9 9 5 1 5 9 1 6 1 ． 上接第6 l 页 3 社会与经济效益分析 采用如图l 所示白钨选矿废水处理流程，回水 率达9 0 ％以上，实现了废水的零排放。与采用未处 理的废水相比，一段粗选回收率由8 1 ．6 ％提高到 9 0 ％以上，总的白钨精矿回收率由7 0 ．8 ％，提高到 7 6 ％左右，回收率提高5 ％左右，每年多产W O ， 6 5 ％ 精矿1 4 0t 左右，按每吨精矿8 万元计，每年 增加产值近11 2 0 万元。 图1白钨选矿废水循环利用流程图 F i g ．1 F l o wc h a r to fr e c y c l i n gp r o c e s so fs c h e e l i t e d r e s s i n gw a s t e w a t e r 由于选矿废水中残存较多的浮选药剂，选矿厂 在采用回水进行生产后，药剂耗量明显降低，见表 4 ，按处理量20 0 0t ／d ，一年生产3 0 0d 计算，每年可 节约药剂费用2 3 8 ．8 万元。 表4使用回水药剂统计表 T a b l e4 U s i n gb a c k w a t e rr e a g e n ts t a t i s t i c s ，％ 4 结论 该研究根据选矿工艺特点，结合选矿废水水质 状况，把不同水质的水回用到选矿工艺流程中，通过 药剂调整，选矿指标不受影响，实现了废水的完全循 环利用。 采用该工艺流程不仅可以节约大量宝贵的水资 源，节省药剂降低成本，还能实现白钨选矿企业的污 水零排放，经济及社会效益显著。 该研究探索了一条白钨选矿厂废水处理的有效 途径，有利于我国钨选矿企业的可持续发展。 参考文献 [ 1 ] 刘学军．我国钨矿资源开发利用现状及对策[ J ] ．中国 钨业，2 0 0 3 ，1 8 2 1 7 2 2 ． [ 2 ] 高建新，张芬萍，李运刚．我国钨产业发展现状[ J ] ．湿 法冶金，2 0 1 0 ，2 9 4 2 1 l - 2 1 5 ． [ 3 ] 艾光华．湖南某白钨矿选矿试验研究[ J ] ．有色金属工 程，2 0 1 7 ，7 3 5 5 - 5 9 ． [ 4 ] 艾光华，徐晓衣，邱仙辉．江西某低品位白钨矿选矿试 验研究[ J ] ．有色金属工程，2 0 1 7 ，7 1 4 4 8 1 ． [ 5 ] 田春友，邓明辉，王铧泰，等．白钨选矿废水循环利用研 究[ J ] ．湿法冶金，2 0 1 5 ，2 2 3 2 5 3 - 2 5 5 ． [ 6 ] 洪建军，罗建中，陈敏，等．清洁生产技术在选矿废水 净化处理中的应用[ J ] ．矿业安全与环保，2 0 0 4 ，3 1 2 3 3 - 3 5 ． [ 7 ] 孙水裕，缪建成，刘如意，等．选矿废水净化处理与回用 的研究与生产实践[ J ] ．环境工程，2 0 0 5 ，2 3 1 7 - 9 ． [ 8 ] 王永龙，李宁钧．浅谈选矿和环境保护的关系[ J ] ．大众 科技，2 0 1 4 ，1 6 9 8 9 - 9 0 ． [ 9 ] 汤建伟，邓欢，刘咏，等．钨钼选矿废水的资源化利 用[ J ] ．无机盐工业，2 0 1 1 ，4 3 8 4 8 - 5 0 ． “ 弘舛鳃 ∞如瑚o ∞伽∞∞鲫 篙删甜 万方数据