絮凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水的工业生产实践.pdf

2 0 1 1 年第4 期有色金属 选矿部分 6 1 D o I 1 0 - 3 9 6 9 石．i s s m l 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 1 ．0 4 ．0 1 6 絮凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水的工业生产实践 蒋志远 紫金矿业股份有限公司，吉林珲春1 3 3 3 0 0 摘要在常规p H 值条件下，使用定量絮凝剂A P A M 助凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水，在工业应用中取得了良好 效果，提高尾矿回水利用率2 0 ％．3 5 ％。使用净化后的尾矿回水浮选对精矿品位有明显提高，精矿金品位合格率提高2 ．5 5 ％， 精矿铜品位合格率提高2 ．2 3 ％。既减轻了环保安全压力，又保证了生产指标，同时也提高了尾矿回水利用率，缓解了选矿厂 季节性水资源短缺的问题。 关键词絮凝剂A P A M ；助凝剂；尾矿回水净化；黄铜矿选矿 中图分类号T D 9 2 3 ．1 4文献标识码B文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 4 枷6 1 - 0 3 I n d 吣t r i a lP r o d u c t i o nP r 牡t i c eo fP u r i f i c a t i o no fC h a l c o p y d t eT a i U n g sB a c k w a t e rb yF l o c c l n a n t t 7 翻ⅣG 纺函眦n 纫￡n 施，t ￡叼隗，L 堀，皿l n 幽u n 优Z i n1 3 3 3 D D ，仇z n 动 A b s t r a c t U n d e rt h e c o n d i t i o n so fr o u t i n e p HV a L l u e ， t h eu s eo fq u a n t i t a t i V en o c c u l a n tA P A M c o a g u l a n ta i d t o p u r i f yc h a l c o p y d t e o r e d r e s s i n gt a i l i n g s b a c k w a t e rc 粕a c h i e V e9 0 0 dr e s u l ti ni n d u s t r i a l 印p l i c a t i o n s 锄di m p r o v et h eu t i l i z 砒i o no ft a i l i n g sb a c k w a t e rb y2 0 ％～3 5 ％．n o t a t i o nb yp u r i f i e dt a i l i n g s b a c k w a t e rc a nr e m a r k a b l yi m p m v et h ec o n c e n 的t e g r a d e ， 而t h A u 孕a d eq u a l i f i c a t i o nm t ei m p m V e db y 2 5 5 ％a J l dC u 铲a d eq u a l i f i c a t i o nr a t ei m p r o v e db y2 2 3 ％．W i t hg o o de n v i r o n m e n t a l 肌ds 如t rp e r f o m a n c e ，t h e p r o d u c t i o ni n d e x e sc a na l s o b eg u a r a n t e e da n du t i l i z a t i o nr a t e0 fb a c k w a t e rc 肌b ei m p r o V e ds o 鹊t os o l V e t h ep r o b l e m0 fs e 硒o n a lw a t e rs h o r t a g ei nc o n c e n t I 丑t o L K e yw o r d s n o c c u l a n tA P A M ；c o a g u l a n ta i d ；t a i l i n g sb a c k w a t e rp u r i f i c a t i o n ；C h a l c o p y l i t eD r e s s i n g ； 东北某低品位黄铜矿选矿厂处理矿石1 50 0 0 甜， 采用一次粗选、三次扫选、三次精选的半优先混合 浮选流程，产品为金、铜混合精矿，尾矿密度 2 ．7t ／m ，，尾矿矿浆浓度约3 0 ％，排放尾矿量约 3 5 0 0 0m 3 ／d ，生产过程中产生的尾矿以尾矿浆形态 经压力扬送排放至尾矿库，经沉淀、自然曝气等过 程后，尾矿水经排水立井入水口溢流至尾矿库坝 下。尾矿坝下游设沉降池、尾矿库回水泵站，用于 将尾矿澄清水送至矿区蓄水池返回生产使用。由于 季节性因素，秋冬季进入枯水、解冻期。原自由沉 降方式净化尾矿回水难以满足需要，尾矿回水悬浮 物高，夹带泥砂量较多，对生产指标产生了不利 影响，致使尾矿回水利用率降低，同时加大了尾矿 库的安全环保压力，进行尾矿回水净化的探索研究 工作已迫在眉睫。 通过在不同p H 值条件下，添加不同种类的无 机及有机合成絮凝剂进行沉降试验，最终选择在常 规p H 值条件下，使用定量絮凝剂A P A M 助凝剂 净化尾矿回水，在工业应用中取得良好效果。既减 轻环保安全压力，又保证生产指标，同时也提高 尾矿回水利用率，缓解选矿厂季节性水资源短缺的 问题。 1 尾矿矿物组成 该黄铜矿属低硫化物、低品位金铜矿，矿石中 主要有用矿物为自然金和黄铜矿，尾矿主要含磁黄 收稿日期2 0 l l - 0 3 2 9 作者简介蒋志远 1 9 8 2 一 ，男，吉林辽源人，工程师。从事有色金属选冶技术管理工作。 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第4 期 铁矿、黄铁矿、褐铁矿，少量的白铁矿、方铅矿、 斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿、辉钼矿、毒砂、硫酸 铋、自然铜、孔雀石等；非金属矿物主要为石英， 长石、方解石、绿泥石、绢云母等。 2 尾矿回水净化技术 2 ．1 常用净化技术 1 以水力旋流器为核心的联合浓缩流程为水 力旋流器一浓密机串联流程和旋流器一浓密机闭路 浓缩流程[ 1 | 。 2 高效重力沉降脱水通过高效重力沉降脱水 设备和絮凝剂辅助脱水，提高浓缩产物的浓度，有 代表性的新型重力脱水设备是国外的P P S M 型浓密 机和国内的深锥型浓密机【2 ] 。 3 尾矿压滤，通常压滤机主要用于黏度大、 颗粒细的化工产品脱水和选矿厂精矿的脱水、黄金 氰化洗涤等作业，其脱水效果好、适应性强、压滤 脱水后尾矿的处理方式灵活，但在尾矿处理方面应 用较少[ } 4 ] 。 2 ．2 选矿厂现用净化技术及效果 选矿厂采用物理与化学相结合的尾矿回水净化 技术1 物理净化。利用尾矿库及沉淀池，将尾 矿矿浆中的尾矿颗粒除去，通过砂滤效应过滤掉部 分悬浊物。2 化学净化。在尾矿中加入定量的絮 凝剂 助凝剂[ “] ，产生压缩双电层，使尾矿回水 中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒 增大，形成絮凝体、矾花[ 7 l 。絮凝体长大到一定 体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除尾 矿回水中的大量泥砂及悬浮物，从而达到净化处 理的效果[ 8 ] 。净化后的尾矿回水浓度由先前的 0 ．3 ％～0 ．8 ％降至0 ．1 ％以下，大大减少尾矿回水中泥 砂、悬浮物含量，较净化前尾矿回水利用率提高 2 0 ％～3 5 ％。 3 添加絮凝剂 助凝剂对尾矿回水 p H 值的影响 常规条件下尾矿回水p H 值7 ～8 ，添加絮凝剂 A P A M 后对尾矿回水进行检测，p H 值在6 ～7 小范 围波动。 枣 赵 矮 繁 回 钕 咄 Ol2 3 4 5 6 7 8 9l O 1 l 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 日期 图1添加絮凝剂和助凝剂前后尾矿回水浓度对比 F i g ． 1 C o m p a u r i s o no ft a i l i n g sb a c k w a t e r c o n c e n t m t i o nb e f o r ea n da f t e ra d d i n gn o c c u l a n ta n d c o a g u l a n t 0l234 5 67891 0l l 1 2 1 3 日期 图2 添加絮凝剂和助凝剂后对尾矿回水p H 值的影响 F i g ．2 E 蠡f e c t so fp Ho ft a i l i n g sb a c k w a t e ra f t e r a d d i n gn o c c u l a n ta n dc o a g u l a n t 4 添加絮凝剂 助凝剂对生产指标 的影响 4 ．1 对混合精矿中金、铜品位合格率的影响 由表2 数据可见，使用净化后的尾矿回水浮选 对混合精矿中金、铜品位合格率有明显提高，金品位 合格率提高2 5 5 ％，精矿中铜品位合格率提高2 ．2 3 ％。 4 ．2 对金、铜回收率的影响 通过生产数据可知，使用净化后的尾矿回水浮 选，金回收率提高0 ．1 3 ％，铜回收率提高0 ．0 7 ％， 故对金、铜回收率影响不明显。 5 添加絮凝剂 助凝剂过量对生产 指标的影响 通过前期试验结果和工业生产数据显示，添加 8 7 6 5 4 3 2 1 O O O O O O O O O 2 0 8 6 4 2 O 8 6 4 2 0 8 8 7 7 7 7 7 6 6 6 6 6 万方数据 2 0 11 年第4 期 蒋志远絮凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水的工业生产实践 6 3 表2添加絮凝剂和助凝剂前后精矿金、铜品位 合格率对比 T a b l e2 C o m p a r i s o no fc o n c e n t r a t eg r a d ep a s sr a t eo f A u ，C ub e f o r ea n da f t e ra d d i n gn o c c u l a n ta n d c o a g u l a n t ／％ 项目 5O o o 洲选矿厂精矿 1 0 洲选矿厂精矿 金品位合格率铜品位合格率金 位合格率铜t 铺位合格率 添加前 9 5 ．9 59 7 ．6 79 6 ．6 5 9 7 ．3l 添加后9 8 ．9 59 9 ．4 39 8 ．7 51 0 0 ．0 表3添加絮凝剂和助凝剂前后金、铜回收率对比 7 I I a b l e3 C o m p a r i s o n o f c o n c e n t r a t e r e c o v e r y o f A I l ，C u b e f o r e a I l d 血e ra d d i n gn o c c u l a n ta r I dc o a g u l a n t ／％ 絮凝剂 助凝剂过量对浮选金的精矿品位、回收率 都有不利影响。因此，在使用时一定要严格控制絮 凝剂 助凝剂的添加量，防止絮凝剂 助凝剂添加过 量对生产指标产生影响。 6 结语 用率2 0 ％～3 5 ％，年节能减排增效约3 0 0 万元以上， 使用净化后的尾矿回水浮选对精矿品位有明显提 高，精矿金品位合格率提高2 ．5 5 ％，精矿铜品位合 格率提高2 ．2 3 ％，直接新增经济效益7 0 0 万元以上， 为公司创造了可观的经济效应。 参考文献 [ 1 ] 袁曾伟．选矿废水净化处理及回用试验研究[ J ] ．水处理 技术，2 0 0 2 ，2 8 4 2 3 2 2 3 4 ． [ 2 ] 王丰雨，张覃．利用絮凝剂提高尾矿的回水利用率[ J ] ． 矿业工程，2 0 0 5 6 1 6 1 8 ． [ 3 ] 张德兴．冬瓜山铜矿选矿工艺的技术改造与探讨[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 3 2 2 2 5 ． [ 4 ] 邢喜峰，林海，高玉娟．云南某铜矿选矿工艺试验研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 ”一2 9 ，2 3 ． [ 5 ] 朱建光．浮选药剂[ M ] ．长沙中南工业大学出版社， 1 9 9 6 ．9 6 9 8 ． [ 6 ] 朱建光，朱一民．2 0 0 9 年浮选药剂进展[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 3 4 8 5 6 ． [ 7 ] 中国冶金百科全书总编辑委员会．中国冶金百科全书 选矿卷 [ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 0 ． 在p H 值常规条件下，使用定量絮凝剂A P A M [ 8 ] 樊水龙．论尾矿水回收利用[ J ] ．科学实践，2 0 c r 7 1 0 助凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水，提高尾矿回水利2 8 8 2 8 9 ． 、 八乡言吧／，八 ／；＼ ／乱 ／；＼ ／孔 ／氛 ／乱 ／乱 ／乱 ／乱 ‘、 ／乱 ／乱 ／、 ／；、 ／；、 ／；、 ／i 、 ／i 、 ／i 、 ／、竺／玉 ／ 、 ／i 、 ／个 ／夺 ／i 、 ／争 ／孓 ‘卜 ／i 、 ／兮 上接第6 0 页 2 ．4 P b N o ， 对硅酸盐矿物浮选的影响 十二胺作为捕收剂时，P b N O ， 添加顺序的不 同对硅酸盐矿物浮选的影响如图4 所示。 十二胺作为捕收剂时，P b N O 。 添加顺序的不 同对石榴子石、绿柱石、云母、长石、石英和角闪 石浮选基本没有影响；P b N O ， 在十二胺之前添加 对锂辉石浮选略有抑制作用，P b N O ， 在十二胺之 后添加对锂辉石浮选有一定的抑制作用；P b N O ， 在十二胺之前添加对锂辉石浮选的抑制作用弱于在 后添加对浮选的抑制作用。 2 ．5 C u S o 。对硅酸盐矿物浮选的影响 十二胺作为捕收剂时，c u s O 。添加顺序的不同 对硅酸盐矿物浮选的影响如图5 所示。 十二胺作为捕收剂时，C u S O 。添加顺序的不同 对石榴子石、绿柱石、云母、长石、石英和角闪石 浮选基本没有影响；c u S O 。在十二胺之前添加对锂 辉石浮选略有抑制作用，C u S O 。在十二胺之后添加 对钾辉石浮选有一定的抑制作用；C u S O 。在十二胺 之前添加对锂辉石浮选的抑制作用弱于在后添加对 浮选的抑制作用。 3 结语 十二胺作为捕收剂时，F e s 和A l ， 在十二胺之 前添加对绿柱石、石榴子石、长石、石英、锂辉石 和角闪石浮选有很好的抑制作用，在十二胺之后添 加削弱了对石榴子石、绿柱石和石英浮选的抑制作 用，增强了对长石、锂辉石和角闪石浮选的抑制作 用，F e 3 和A l ， 的添加及其不同添加顺序对云母浮 选基本没有影响；P b z 和C u z 在前添加对锂辉石浮 选有一定的抑制作用，P b 2 和c u 2 在十二胺之后添 加能增强对锂辉石浮选的抑制作用，对于其余几种 硅酸盐矿物，P b 2 和c u z 的添加及其不同添加顺序 对浮选基本没有影响。 参考文献 [ 1 ] 姜广大，王常任，李艳军．石油磺酸钠浮选铁矿T 业试验 中的几个问题分析[ J ] ．金属矿山，2 0 0 4 z 3 6 4 3 6 7 ． [ 2 ] A 布尔顿．用聚丙烯酰胺聚合物选择性抑制黄铁矿[ J ] ． 国外金属矿选矿，2 0 0 1 3 3 6 3 8 ． 万方数据