在鉛鋅銀選礦生產(chǎn)活動(dòng)中，為了將有用成分篩選出來(lái)，需要采用浮選工藝，浮選工藝用水量4～7m3/t原礦，且在浮選過(guò)程中需加入大量的選礦藥劑，大部分水及選礦要回隨尾礦排出選廠(chǎng)，尾礦中含有大量的選礦藥劑、重金屬離子、SS等，選礦廢水直排會(huì )對水體造成嚴重污染。

由于選礦生產(chǎn)過(guò)程中消耗水量比較大，直接排放不僅造成資源浪費，也直接提高了生產(chǎn)成本，因此大部分選廠(chǎng)會(huì )選擇將這些濃度較低的選礦廢水經(jīng)濃密后回用于生產(chǎn)工藝，在回用初期選礦廢水直接回用對選礦指標無(wú)影響，但是運行幾年后，隨著(zhù)選礦藥劑、重金屬離子的富集，會(huì )使選礦廢水濃度升高，回用后選廠(chǎng)會(huì )出現選礦浮選泡沫發(fā)黏、發(fā)虛，導致選礦指標惡化，為了保證選礦指標，工人們會(huì )提高選礦藥劑投加量，過(guò)量的選礦藥劑會(huì )繼續導致浮選泡沫更加發(fā)黏、發(fā)虛，形成一個(gè)惡性循環(huán)，不僅提高了選礦成本，更加浪費了藥劑資源，因此為了保證選礦指標必須將廢水進(jìn)行處理后方可持續回用。

本文結合內蒙古某鉛鋅銀多金屬選廠(chǎng)高濃度選礦廢水處理及回用的工程實(shí)例，詳細論述選礦廢水長(cháng)期回用存在的問(wèn)題、選礦廢水處理與回用系統的設計參數、處理效果及運行情況。

1、工程概況

1.1 選廠(chǎng)存在的問(wèn)題

根據實(shí)地調查，該選廠(chǎng)生產(chǎn)廢水經(jīng)濃密后直接回用，尾礦經(jīng)脫水后干排，選礦廢水經(jīng)長(cháng)時(shí)間回用，廢水中重金屬及COD累積濃度均比較高，對選礦生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴重影響，浮選泡沫發(fā)黏、發(fā)虛，導致選礦指標惡化，需要成倍提高選礦藥劑用量才能保證選礦指標，然而，過(guò)量的藥劑殘留導致浮選泡沫更加發(fā)黏、發(fā)虛，繼續回用更加影響選礦指標，形成惡性循環(huán)，而且單位生產(chǎn)成本增加超過(guò)20元，年生產(chǎn)成本增加超過(guò)千萬(wàn)元。

1.2 處理規模及廢水來(lái)源

選廠(chǎng)日廢水產(chǎn)生量約為2.0萬(wàn)m3，本次選礦廢水處理設計規模為：5000m3/d，其中尾礦濃密水3400m3/d，尾礦陶瓷過(guò)濾機濾液1400m3/d，陶瓷過(guò)濾機酸洗廢水200m3/d，處理后的廢水全部回用于選礦。

1.3 設計進(jìn)水水質(zhì)

選礦廢水經(jīng)過(guò)長(cháng)期循環(huán)回用后，廢水中CODcr、金屬離子等均會(huì )累積，濃度高于常規選礦廢水，具體水質(zhì)如表1所示，其中設計出水水質(zhì)根據我院連續兩次選礦廢水大循環(huán)回用閉路選礦試驗確定，詳見(jiàn)表1所示：

分析表1進(jìn)水水質(zhì)可知，選礦廢水通過(guò)長(cháng)期循環(huán)回用，廢水中COD、SS、金屬離子濃度均有很大程度升高，這是因為選礦廢水未經(jīng)尾礦庫沉淀截留，直接回用，這些污染物產(chǎn)生了富集而嚴重影響選礦指標，因此，必須進(jìn)行適度處理后方可繼續回用于選廠(chǎng)。

2、工藝路線(xiàn)的確定及工藝路線(xiàn)的特點(diǎn)

2.1 工藝路線(xiàn)的確定

工藝路線(xiàn)采用實(shí)驗室連續兩次選礦廢水大循環(huán)回用閉路選礦試驗推薦的工藝“混凝沉降+活性炭吸附+過(guò)濾+回用”，工藝路線(xiàn)、工藝參數及藥劑制度均按照實(shí)驗確定。

詳細工藝流程見(jiàn)圖1所示。

2.2 工藝路線(xiàn)特點(diǎn)

（1）處理工藝路線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，效果穩定；

（2）項目選址位于現有濃密池底部架空層，節約用地，且無(wú)需新建保溫房，降低了投資；

（3）所有構筑物均采用鋼結構，縮短了工期，盡快投入使用，服務(wù)于選礦；

（4）充分利用選廠(chǎng)現有設施，將沉淀物你送尾礦壓濾系統，降低了工程投資，節約勞動(dòng)力。

3、主要構筑物設計

3.1 快速攪拌混凝池

設計規模210m3/h，有效容積24m3,有效停留時(shí)間6min,內弧長(cháng)3.8m，外弧長(cháng)4.8m，配套設置1臺快速攪拌機，N=4.0kw，轉速65rpm。

3.2 慢速攪拌混凝池

設計規模210m3/h，有效容積70m3,有效停留時(shí)間30min,內弧長(cháng)8.2m，外弧長(cháng)10.4m，配套設置2臺快速攪拌機，N=7.5kw，轉速17rpm。

3.3 平流沉淀池

設計規模210m3/h，有效容積434m3,有效停留時(shí)間2h,內弧長(cháng)45.1m，外弧長(cháng)56.9m。

3.4 活性炭攪拌罐

用于溶解椰殼活性炭，設計規模210m3/h，有效容積40m3,有效停留時(shí)間15min,內弧長(cháng)12.1m，外弧長(cháng)15.1m，配套設置1臺快速攪拌機，N=4.0kw，轉速84rpm，2臺慢速攪拌機，N=7.5kw，轉速17rpm。

3.5 活性炭吸附沉淀池

用于沉淀吸附廢水中的污染物后的活性炭，設計規模210m3/h，有效容積446m3,有效停留時(shí)間2h,內弧長(cháng)45.5m，外弧長(cháng)61.7m。

3.6 過(guò)濾系統

設計規模210m3/h，截留精度＞20μm，配套智能粗效過(guò)濾機組：DN200，過(guò)濾精度＞100μm，N=200W；纖維球過(guò)濾器：BTGX-3000，Φ=3m，Q=5000m3/d，N=22kw；離心提升泵：Q=200m3/h，H=32m，N=30KW，1臺。

3.7 配套設施

污泥溝：B×H=0.5×0.5m；環(huán)形，長(cháng)度：130m；明礬、PAM、粉末活性炭投加裝置各1套。

4、投資規模及處理效果分析

4.1 投資規模

該項目總投資190萬(wàn)元，其中土建投資約為10萬(wàn)元，設備采購及安裝投資（含鋼結構水池）180萬(wàn)元。

4.2 處理效果分析

本項目于2017年建成投入運行，自投產(chǎn)運行以來(lái)，處理效果較好，經(jīng)處理后的廢水無(wú)色、無(wú)味，歷年來(lái)出水水質(zhì)詳見(jiàn)表2所示。

從表2出水結果可以看出，項目出水水質(zhì)濃度日益降低，遠遠好于原設計要求，且通過(guò)回訪(fǎng)建設單位，項目建成后，廢水處理站一直穩定運行，且回用水的選礦指標基本接近于清水的選礦指標，選礦藥劑用量也接近于清水指標。

廢水處理站運行費用約為0.5元/m3，運行費用主要包括動(dòng)力費、藥劑費及人工費，動(dòng)力費約為0.15元/m3、藥劑費約為0.26元/m3、人工費約為0.09元/m3，年總運行成本91.25萬(wàn)元。

5、結論

（1）“混凝+沉淀+活性炭吸附+纖維球吸附”工藝適合處理長(cháng)期循環(huán)的高濃度選礦廢水，具有運行效果穩定、操作簡(jiǎn)單、運行費用低。

（2）獨具創(chuàng )新的將椰殼活性炭作為吸附藥劑溶于水中，可以對廢水中的COD、金屬離子進(jìn)行吸附，降低廢水中的污染物濃度。

（3）在過(guò)濾系統前增設智能粗效過(guò)濾器降低后端纖維球過(guò)濾器負荷，減少纖維球過(guò)濾器反沖洗頻次，降低運行費用。

（4）經(jīng)過(guò)處理后的高濃度循環(huán)廢水可以保證選廠(chǎng)正常運行，選礦指標及選礦藥劑投加量接近于清水指標。（來(lái)源：湖南有色金屬研究院）