某钨矿选矿废水处理研究_李香兰

桂林矿产地质研究院分析
4.4 运行结果讨论
由于选矿废水悬浮物高，含有重金属，因此在尾矿库沉 淀时间要较长，以便使悬浮物沉淀下来。
中和反应是将重金属废水引入反应池中，加入中和沉淀 剂，混合搅拌要均匀，pH 值要严格控制。
5 结论
钨矿选矿废水水量大，悬浮物高，并含有重金属。混凝 剂投加比例和投加量对悬浮物去除率有较大影响，在实际工 程运行中，需研究最优投加比例和投加量。
[9] 董君英，李丽峰，黄灵芝. 絮凝剂 PFS 和铁粉联合投加对 含铝废水的吸附研究[J].安徽农业科学，2007，35（3）： 10824-10825.
[10] 蓝崇钰，束文采，张志权. 酸性淋溶对铅锌尾矿金属行 为的影响及植物毒性[J]. 中国环境科学，1996，16（6）： 461-465.
- 130 -
黄铁矿
硫酸亚铁不稳定，继续氧化为高价铁的硫酸盐：
2FeSO2+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3
(2)
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
(3)
高价铁的硫酸盐在中性或弱酸性溶液中也不稳定，常发
生水解作用，最终转变为氢氧化铁。
Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)4+H2SO4
单元
选矿废水 12.12 42 20 150 0.014 0.05 0.05 0.044 0.01 0.00008 0.004 0.26 反应池 11.89 39 19 70 0.011 0.03 0.05 0.044 0.01 0.00008 0.001 0.26 二沉池 10.21 36 18 20 0.015 0.05 0.05 0.004 0.013 0.00008 0.005 0.39 回用水池 8.5 31 14 18 0.015 0.05 0.05 0.004 0.011 0.00008 0.001 0.32 污水排放标准 6~9 100 20 70 0.05 1.0 2.0 0.1 0.5 0.05 — —
[3] 王淀佐，林强. 选矿与冶金药剂分子设计[M]. 长沙：中 南工业大学出版社，1996.
[4] 宋振国，孙传尧，王中明，程新朝，茹青. 中国钨矿选矿 状及展望[J]. 矿冶，2011，（1）：1-7.
[1] 钱小青，葛丽英，赵由才. 冶金过程废水处理与利用[M]. 北京：冶金工业出版社，2008.
【文章编号】1008-1151(2011)07-0129-02
1 选矿废水来源和特点
选矿是矿物资源工业的第二道工艺，选矿生产通常包括 碎磨、选别和脱水等三道工序[1，2]。常用的选矿方法为重选法、 磁选法、浮洗法和联合选矿法[3，4]。废水主要为洗矿废水、破 碎系统废水、选矿废水和冲洗废水。这些废水具有以下几个 特点：①水量大，约占整个矿山采选废水量的 34%～79%，浮 选用水量 1t 原矿石废水排放为原矿石的 3.5～4.5 倍，浮选磁选法 1t 原矿石，废水排放量为原矿石的 15～20 倍；②废 水的悬浮物主要是泥沙和尾矿粉，由于粒度极细，呈细分散 的近胶态不易自然沉降，另外尾砂粉中含有重金属元素，在 酸、碱和其他生化作用下，重金属元素易溶出，造成重金属 元素污染；③选矿废水中含有各种选矿药剂（如黑药、黄药、 硫化钠、煤油、氰化物和有机药剂），一定量的金属离子及氟、 砷等污染物，若不进行处理，直排，危害极大[5]。
2011 年第 7 期 （总第 143 期）
大众科技 DA ZHONG KE JI
No.7，2011 (Cumulatively No.143)
某钨矿选矿废水处理研究
李香兰 1 李 蘅 2，3
（1.广西环境保护技术中心，广西 桂林 530001；2.桂林矿产地质研究院，广西 桂林 541004； 3.广西环境工程与保护评价重点实验室，广西 南宁 534100）
[11] 招文锐，杨兵，朱新民. 人工湿地处理凡口铅锌矿金属 废水的稳定性分析[J]. 生态科学，2001，20（4）：16-20.
[12] 冯伟松，杨军，叶志鸿. 凡口铅锌湿地处理系统的土壤 原生动物[J]. 动物学生态，2004，39（1）：2-11.
[13] 罗仙平，谢明辉. 金属矿山选矿废水净化与资源化利用 现状与研究发展方向[J]. 中国矿业，2006，15（10）:51-56.
【收稿日期】2011-03-19 【基金项目】广西壮族自治区科学技术厅科技计划项目：大型矿山环境与灾害住处提取技术及预警系统（桂科攻 0992027-6）；可渗透反应墙处理重金属废水研究（桂科能 0703Z024） 【作者简介】李香兰（1969.3-），广西防城人，供职于广西环境保护技术中心，从事环境监测和环境评估。
经过几个月的调试运行，出水水质较好，工程验收对各 单位元处理结果进行监测（表 2），出水水质达到污水综合排 放标准（GB8878-1996）一级排放标准。
表 2 各单元水质监测结果
项目
COD BOD SS Cu Pb Zn Cr+6 As Hg Sn W
pH
处理
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
[2] 杨晓松，邵立南. 有色金属矿山酸性废水处理技术发展趋 势[J]. 有色金属，2001，63（1）：114-117.
[7] 朱振兴. 改进性硫化中和沉淀法对德兴铜矿酸性含铜废 水的处理研究[D]. 南昌：南昌航空大学，2008.
[8] 任万吉. 德兴铜矿酸性废水处理实践[J]. 采矿技术，2002， 2（2）：57-59.
2 选矿废水形成机理
由于金属矿体伴生或共生多种金属的硫化物矿物，在开
采和选矿过程中，这些硫化物在空气、水和细菌的作用下，
矿物氧化、分解，形成硫酸溶液，同时多种金属元素渗出，
因而产生含重金属元素废水[6]。如黄铁矿在氧化作用下，分
解形成硫酸亚铁：
2FeS2+7O2+2H2O=FeSO4+2H2SO4
(1)
(4)
由于天然硫化物矿物经过长期漫长的地质作用形成不是
纯的化合物，含有其他重金属元素，这种重金属元素随着主
矿物分解带入到水和土壤中，形成重金属污染。
3 矿山酸性废水处理研究现状
表 1 矿山酸性废水的处理方法
处理方法
原理
优缺点
实例
向酸性污水投加中和剂,使
中和法
重金属离子与氢氧根离子反 应,生成难溶于水的氢氧化 操作易得，运行费用低
- 129 -
渗析法以及反渗透法进行处理，总的来说，在选矿废水治理 技术，目前仍以自然沉淀法、中和沉淀法、絮凝沉淀法、硫 化沉淀法和人工湿地法为主。
4 钨矿选矿废水处理实例
4.1 选矿废水处理工艺 该钨矿每天处理 100t 矿石，采用重-浮工艺，用水水量
为 1500m3。重-浮选矿废水先进入尾矿库自然沉淀后，再进入 预沉池、中和沉淀池、二沉池、清水池，净化废水部分回用， 部分排放（图 1）。
钨矿选矿废水经过尾矿库自然沉淀、混凝中和反应、二 沉池沉淀，可以使净化废水达到《污水综合排放标准》 （GB8978-1996）一级排放标准。
【参考文献】
[1] 胡熙庚. 有色金属硫化物选矿[M]. 北京：冶金工业出版 社，1987.
[2] 王淀佐，卢寿慈，陈清如. 矿物加工学[M]. 徐州：中国 矿业大学出版社，2003.
【摘 要】钨矿矿废水水量大、悬浮物高、含有重金属元素和含有多种选矿药剂，是难处理的重金属废水。文章分析采用
中和法对 1Baidu Nhomakorabea00m3/d 钨矿选矿废水进行处理后，净化废水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
【关键词】选矿废水；中和法；达标排放
【中图分类号】X751. 03
【文献标识码】A
化。
然沉降，用地面积较大。
绝大多数矿山。
基质、微生物、植物这个复
合生态系统的物理、化学生
人工湿地
物三重协调作用通过过滤吸 出水稳定，基建和运行费用
附、共沉、离子交换、植物 低，占用地面积大。
凡口铅锌矿
吸收和微生物分解来对污水
净化。
目前矿山酸性废水的处理方法主要有中和法、硫化法、 置换中和法、自然沉淀和人工湿地（表 1）[7-12]。最常用的是 将选矿废水输送到尾矿库，充分利用尾矿库容量大，存放较 长时间的特点，让废水中悬浮物自然沉降，沉淀后的上清液 通过一级或二级沉淀池进行中和溶液，使废水达到排放标准 排放。中和法是从单纯的石灰中和法发展到高浓度泥浆法。 另外对含重金属和其他有害成分较高的废水，除了采用自然 沉淀、中和法联合工艺外，还增加离子交换法、活性炭、电
国内多数铅锌矿选 矿厂
物。
硫 化 物 沉 淀 硫化物沉淀剂使废水中重金 处理废水不用中和，但硫化物 日本电子公司、
法
属离子生成硫化物沉淀除去 沉淀物颗粒小，易形成胶体， 德兴铜矿
重金属。
沉淀硫化物遇酸研成硫化氢。
置换中和法 较负电性的金属可置换较正 操作较为复杂 电性的金属。
德兴铜矿
自然沉淀
重力沉降和分解物质自然氧 废水通过尾矿库将悬浮物自 国外 70%矿山；国内
图 1 选矿废水处理工艺流程图
4.2 工艺设计说明 钨矿选矿废水经尾矿库沉淀后，进入预沉池进一步去除
较大可沉降颗粒，然后加入石灰乳调节废水 pH 值，使金属离 子与羟基反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀；废水进入反 应池后加入混凝剂（铝盐和铁盐），在碱性溶液中铝盐和铁盐 等生成吸附能力很强的胶团，它们不仅能吸附废水中的重金 属离子，而且还能捕捉悬浮液的重金属一起沉淀，增加沉淀 速度，同时向反应池内充氧来降低废水中的化学需氧量；废 水与药剂充分反应后进入二沉池固液分离，此时澄清水一般 呈碱性，加酸调节 pH 值达到排放标准要求后进入清水池沉淀 后回用。预沉池和二沉池污泥通过污泥泵抽至干化场，经板 框压滤机压滤后，干泥运送至尾矿库堆存，滤液用泵抽入预 沉池；二沉池部分污泥经过碱化后加入反应池做品种，可加 速絮凝体的形成[3]。 4.3 工程运行情况