白鎢礦選礦廢水凈化處理工藝

中國70%的鎢儲量是白鎢礦。目前，白鎢礦選礦主要采用耗水量大的浮選工藝，廢水中含有大量水玻璃、選礦藥劑和粉礦，形成穩(wěn)定的膠體分散體系，難以澄清和回用，不僅造成水資源的極大浪費和環(huán)境污染，也嚴重制約了我國白鎢礦選礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

某白鎢礦日處理礦石能力為2000噸，每天產(chǎn)生約8000m廢水，需要回收利用。未經(jīng)處理的廢水直接回用于白鎢礦選礦生產(chǎn)。一次粗選回收率81.6%，白鎢精礦總回收率70.8%，生產(chǎn)指標較差。白鎢礦選礦工藝流程為:破碎、球磨-硫化礦浮選-白鎢礦常溫浮選-白鎢礦加熱精選-尾礦重選。酸堿組合處理后的選礦廢水回用于重選，酸堿組合-加壓溶氣浮選處理后的白鎢礦選礦廢水回用于磨礦和硫化礦浮選。與自來水相比，選礦指標沒有影響。然而，磨礦、硫化浮選和重選產(chǎn)生的水量僅占白鎢礦選礦廢水的60% ~ 70%，廢水循環(huán)利用率較低，資源化利用程度不高。

根據(jù)國內(nèi)外選礦廢水凈化和資源化利用的現(xiàn)狀，選礦廢水處理達標難度大，費用高。如果根據(jù)選礦廢水的水質等級對選礦廢水的利用方式進行分類，特別是如果選礦廢水經(jīng)過處理后回用到選礦工段，可以減少廢水處理費、水和藥劑，也可以減少環(huán)境污染。

針對上述問題，本試驗研究根據(jù)白鎢礦選礦廢水的水質和選礦工藝特點，確定利用白鎢礦選礦廢水，最大限度地降低廢水處理成本，節(jié)約新水和藥劑用量，從而實現(xiàn)技術可行性、經(jīng)濟性、合理性、衛(wèi)生性、安全性、環(huán)保性和可靠性的合理統(tǒng)一。

1.材料和方法

1.1測試儀器

VIS-723可見分光光度計、加熱磁力攪拌器、光電分析天平、QF-O.5組合式氣浮機。

1.2測試材料

石灰:化學純；鎢浮選藥劑GYW、硫化物捕收劑MB、起泡劑DY-1、碳酸鈉和水玻璃均由選礦廠提供。測試水樣為選礦廠總廢水樣品，水質指標見表1。礦石為原生白鎢礦，其性質如表2所示。

1.3測試方法

試驗流程為:將未經(jīng)處理的選礦廢水直接應用于鎢常溫浮選工段進行選礦，并與清水選礦指標進行對比；酸堿結合加壓溶氣浮選處理水直接回用于磨礦選硫工序，未處理的尾礦水回用于鎢的常溫浮選工序得到鎢粗精礦，用自來水浮選工藝加熱鎢粗精礦得到的鎢精礦指標與清水得到的鎢精礦選礦指標進行全程對比；根據(jù)選礦工藝特點，將未經(jīng)處理的尾礦水、酸堿結合澄清水、澄清水和經(jīng)加壓溶氣浮選進一步處理的自來水分別用于鎢常溫浮選工藝、尾礦重選工藝、磨礦選硫工藝和鎢加熱浮選工藝，形成了一套完整的白鎢礦選礦廢水循環(huán)利用工藝流程。

用硫氰酸鉀差示分光光度法測定WO3的品位。

2.測試結果和討論

2.1未經(jīng)處理的尾礦水對鎢常溫浮選的影響

未處理尾水中還含有起泡劑DY-1、硫化礦捕收劑MB和鎢浮選藥劑GYW。白鎢礦的選礦工藝是先浮硫化礦，再浮白鎢礦。廢水中殘留的起泡劑DY-1和硫化物捕收劑MB對后續(xù)選鎢工段沒有影響，GYW是選鎢的浮選藥劑，因此未經(jīng)處理的尾礦水可直接回用于鎢的常溫浮選工藝。調(diào)整藥劑制度，在常溫下直接循環(huán)鎢浮選尾礦水。測試指標見表3。

從表3可以看出，未經(jīng)處理的廢水和自來水分別用于選礦，尾礦的WO3品位相同，均為0.05%。未經(jīng)處理的廢水選礦回收率略高，但WO3粗精礦品位略低。尾礦水直接回用于選礦試驗對選礦指標影響不大。另外，尾礦水直接回用于常溫鎢浮選，選鎢藥劑僅400g/t，是清水用量600g/t的三分之二。

未經(jīng)處理的選礦廢水可直接回用于鎢的常溫浮選，既減少了廢水處理量和成本，又減少了藥劑用量。

2.2回水的使用對鎢加熱和清洗的影響

酸堿結合~加壓溶氣浮選處理水直接回用于磨礦選硫工序，未處理的尾礦水回用于鎢常溫浮選工序，自來水用于鎢加熱浮選工序。用全自來水浮選鎢，WO3品位為66.09%，WO3總回收率為76.47%?；厮糜阪u的磨礦、選硫和常溫浮選，自來水用于鎢的加熱浮選，WO3品位65.25%，WO3總回收率75.56%?？梢?，在磨礦方面，其選礦指標與全自來水相差不大:WO3精礦品位可達66%左右，WO3回收率比自來水選礦低不到1%，影響不大。

2.3白鎢礦選礦廢水回用工藝流程

根據(jù)選礦工藝特點，未經(jīng)處理的尾礦水、酸堿結合澄清水和經(jīng)加壓溶氣浮選進一步處理的澄清水可分別回用于鎢常溫浮選工藝、加熱尾礦重選工藝、磨礦和選硫工藝。清水用于鎢的加熱浮選過程和藥物溶解過程。具體方案如圖1所示。

3.社會經(jīng)濟效益分析

采用如圖1所示的白鎢礦選礦廢水處理工藝，回水率達到90%以上，實現(xiàn)了廢水零排放。與未經(jīng)處理的廢水相比，一次粗選回收率由81.6%提高到90%以上，白鎢精礦總回收率由70.8%提高到76%左右，回收率提高5%左右，WO3(65%)精礦年產(chǎn)量約140噸，按每噸精礦8萬元計算，年產(chǎn)值增加近1120萬元。

由于選礦廢水中殘留有大量浮選藥劑，利用回水進行生產(chǎn)后，選礦廠藥劑消耗明顯降低，如表4所示。按2000t/d的處理能力和300d的年產(chǎn)量計算，每年可節(jié)約藥劑費用238.8萬元。

4.結論

根據(jù)選礦工藝的特點，結合選礦廢水的水質，在選礦過程中對不同水質進行回用。通過藥劑調(diào)整，選礦指標未受影響，廢水全部回用。

該工藝不僅可以節(jié)約大量寶貴的水資源，節(jié)省藥劑，降低成本，而且實現(xiàn)了白鎢礦選礦企業(yè)污水零排放，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

本研究探索了一條處理白鎢礦選礦廢水的有效途徑，有利于我國鎢選礦廠的可持續(xù)發(fā)展。(來源:石家莊大學化工學院、龔欣華新科技有限公司、甘肅忻州礦業(yè)有限公司)

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