浮选钨矿废水处理新技术

浮选钨矿废水处理新技术

郑祥明

(湖南净源环境工程有限公司，湖南长沙 410000)

摘要：采用混凝沉淀技术处理钨矿选矿废水，通过试验确定HNJY新型高效复合絮凝剂作为混凝剂最为合适，投加量为120mg/l。本文介绍了HNJY新型高效复合絮凝剂应用于钨矿选矿

1.2 混凝沉降试验

在进行混凝沉降之前，先用上述絮凝剂进行筛选试验，发现阳离子聚丙烯酰胺、聚硅酸铝铁絮凝剂对于水样絮凝效果不明显，分析原因如下，废水中含大量的硅酸盐，HSiO3-带负电（胶粒带负电），与H3O+产生水化作用的原因，阳离子聚丙烯酰胺、聚硅酸铝铁絮凝剂中和了胶粒的电性，但不能压缩絮凝物，所以没有明显的沉降效果。取一组500mL的矿山废水，在不调整其pH值条件下分别加入工业用三氯化铁FeC13、阴离子聚丙烯酰胺PAM、复合高效絮凝剂（HNJY），三氯化铁FeC13、阴离子聚丙烯酰胺PAM操作如下：先快速搅拌2分钟(搅拌速度为150r／min)，再慢速搅拌15分钟拌速度为20-40r／min)，复合高效絮凝剂（HNJY）操作条件如下：快速搅拌5分钟(搅拌速度为150r／min)然后静置[3]。在5、10、15、20、50、60分钟时取上清液测定剩余浊度，处理结果见图1所示。

Fig1.Curve of Coagulating Edimentation 从图1可以看出，当沉淀时间到8分钟后，使用复合高效絮凝剂出水浊度已小于

2NTU，在静沉70分钟后三氯化铁FeC13、阴离子聚丙烯酰胺出水浊度在80NTU左右，不能达到排放标准。

1.3 絮凝剂用量

取数组500mL的浮选钨矿尾矿库废水，分别投加不同量高效絮凝剂（HNJY），分别快速搅拌5分钟(搅拌速度为150r／min)然

后静置，再观察废水中矾花生成情况，能够生成粗大的矾花即为达到试验结果。最佳投药量如图2所示。

图2 不同投药量试验结果

Fig2.The Text Results of Coagulant in Different Dosing Capacities

从图2中可以看出，当投加量达到120ppm时才能达到满意的沉淀效果，当投加量达不到要求时，沉淀效果不明显，说明当药剂少时，不足以破坏胶体的稳定性，不能压缩胶体的双电层，不能使其失稳。

1.4 现场试验结果图片

注：图中左瓶内为经过复合高效絮凝剂（HNJY）处理后的废水，右瓶为处理前原水。

1.5 高效复合絮凝剂性质、成份

高效复合絮凝剂是一项结合无机、有机絮凝剂的特点，有机絮凝剂对胶体吸附架桥能力强，无机成份具有电中和作用，在与胶体电中和后，有机絮凝机发生吸附架桥反应，同时无机成份成为絮凝体的晶种，使细小的悬浮物快速絮凝沉淀。高效复合絮凝剂成份如表2所示：

2 浮选钨矿废水处理工程设计

2.1 钨矿废水处理工艺流程

图3 废水处理系统工艺流程图

Fig．3 Wastewater Treatment of Technological

Process diagram

2.2 钨矿废水处理工艺流程简介

提升泵将尾矿库中废水送入一级絮凝池。在管道上安装一在线流量计，由于絮凝池采用液下搅拌装置，搅拌效率高，由此大幅度缩短了矾花形成的时间。絮凝剂从一级絮凝池上部的干粉投药机投入，干粉投药机带有变频器，可以调节絮凝剂投加量。絮凝剂调节器可以根据污水的状况、水量调节絮凝剂的投入量。絮凝剂的投入量可经过实验确定好的，运转中也可以从监视窗口根据矾花的形成情况调节到最佳的投入量。经过一级絮凝池搅拌后的污水经溢流进入二级絮

凝池。二级絮凝池的搅拌速度较一级慢一些，主要目的是对一级絮凝池搅拌效果的补充和促成较大矾花的形成。

污水及矾花进入缓流载体——分格斜

板沉淀池，污水通过沉淀池时，水中的矾花沉降下来，上清液进入清水池进行排放或回用。沉淀污泥从污泥槽出口排至尾矿库。2.3 HNJY复合高效絮凝剂技术

此项技术结合了有机和无机絮凝剂的优点，打破了污水处理的常规，解除了现在使用的絮凝剂和污水处理剂对环境可能存在的隐患。通过对污水的超速处理，使处理设备大大简化, 土地占用面积大幅减少，并且将污水处理运营成本降低到目前国内外的最低水平。产品具有如下优点：

1）沉降速度极快，直接缩短工艺流程，大幅度的减少了基础建设成本及节约了土地使用面积，处理过程时间短，比传统的处理工艺节约占地面积2/3；

2）处理后形成的沉降渣呈抱团状，不易碎，污泥含水率为85%，脱水性好；

3）添加量为10ppm，运营成本比传统成本可降低到30%到50%。

4）处理后水质浊度小于2NTU，出水水质优于杂用水水质标准；

5）产品无毒、无腐蚀，不会对环境造成二次污染

2.4本工程设计参数、经济指标

2.4.1设计参数

本工程设计按设计流量为125m3/h，反应池反应时间为8min，反应池有效容积

17m3，一级潜水搅拌为二台，功率3.0KW，共计2台，二级潜水搅拌为二台，功率

2.2KW，共计2台，沉淀池表面负荷为

4m3/m2· h，沉淀池表面积31m2，设计为二级平流式沉淀池。

2.4.2主要经济指标

1)运行费用：0.6元/吨；

2)总投资：67.5万元；

3)占地面积：50平方米；

4)高效絮凝剂费用:0.5元/m3；

5)电耗:0.12KW·h/m3。

4 设计特点及应用前景

4.1设计特点

由于各类采矿废水含有金属离子、大量悬浮物质等污染物质，根据环保部门对采矿废水处理要求及减轻企业对于环保投资的需求，最好找到一种新型污水处理技术替代原有传统处理工艺，在此背景下我公司研发出高效一体化污水处理设备[4]。本工程具有如下特点：

1)采用环保型HNJY新型高效复合絮凝剂

做为混凝剂，具有加药系统简单、自动

化程度高；

2)产生的污泥含水率低，极易于脱水，通

过简单的干化工艺后污泥就达到填埋

要求或用于其他用途；

3)本工艺不但适用于钨矿废水处理达到

外排要求，同时出水可以用于旱季中水

回用，而且通过类似工程证明这种工艺

能够用于含有悬浮物处理；

4)本工程具有施工周期短，投资省、运行

费用低、占地面积小、操作简单等特点。

5)采用缓流载体——分格斜板沉淀池斜

板沉淀池技术。

4.2应用前景

我国每年因采矿产生的废水约占全国

工业废水排放总量的10% 以上，而处理率仅为4.23%[5]，绝大部分未经处理的废水直接排入江河湖海，对环境造成极大污染。找到一种技术使矿山废水经过处理后进行中水

回用，而这种技术具有节约投资、处理效果稳定、运行费用低、操作简单的特点，必将是今后未来矿山废水处理发展模式，值得大力推广。参考文献：

[1] 王巧玲，曾光明．有色多金属矿选矿废水循环利用研究[J]．湖南有色金属，2003(2)： 17．[2] 水和废水监测分析方法[M]．北京：环境科学出版社，2002．

[3] 刘维廉，吕新彪．钨矿废水循环利用的试验研究，2009（12）：45．

[4] 谢光炎，孙水裕，宁寻安，刘如意．选矿废水的回用处理研究与实践[J]．环境污染治理技术与设备，2002(3)：67～72．

[5]唐恒.我国矿山生态环境与保护现状[J].内蒙古环境保护，2006，18(1):15-19