丰山铜矿尾矿库废水处理及循环利用浅谈

丰山铜矿尾矿库废水处理及循环利用浅谈

陈刚

大冶有色金属有限责任公司丰山铜矿湖北黄石435232

摘要：丰山铜矿早在上世纪七十年代就已经完成了初步设计，随着我国科技的不断发展，近年来对丰山铜矿的开采和生产程度进一步加深。在实际进行铜矿开采和生产的过程中会用到大量的水资源，而在这个过程中也会产生大量废水，对这些废水进行及时地处理做到对其循环利用是目前相关研究人员急需解决的问题。

关键词：丰山铜矿；生产废水；循环利用

丰山铜矿位于阳新县城区东约23千米，行政区隶属阳新县富池镇管辖。采矿权人大冶有色金属公司矿区面积2.3543平方千米，最高海拔487.34m，最低海拔40m。丰山铜矿在生产过程中所使用的水资源主要是从长江中获取的，相关工作人员利用加压泵将长江中的水源通过加压泵的作用抽往过山隧道里的水槽，这样长江水就会流到丰山铜矿的生产区域，目前所用的这个生产水池的容积为2000立方米。为降低企业成本，丰山铜矿对井下废水进行处理后循环利用，减少长江取水量，但近年来从长江取水费、排污费仍需近百万元左右。从国家节能减排政策、环境保护要求及企业成本角度考虑，急需对矿山尚未利用的尾矿库水资源加以循环利用，从而减少在进行获取长江水资源过程中所耗费的大量资源。

1.丰山铜矿尾矿库的简介

丰山铜矿尾矿库位于湖北省阳新县内，建于1970年，在1971年开始投入使用，是一种山谷型尾矿库。尾矿库位于距矿区直线距离约3.3km的上巢湖，路面距离约有15km。它处在长江中游南岸，三面靠山，一面筑坝，北临长江，属山谷型尾矿库。尾矿库设计最终标高为68m，设计总坝高52m，总库容为2610.0×104m3，其中有效库容为2000.0×104m3，该尾矿库属于三等库。

2.选矿车间用水、生产废水情况

丰山铜矿选矿车间主要的生产用水为长江水和井下水，在整个生产过程中总计划水耗为4.2t/t，其中长江水单耗大约为1.05t/t，井下单耗大约为3.15t/t，相关车间在进行生产时优先使用井下回收水，在井下水不充足的时候才使用长江水。目前，矿山井下用水由井下水仓积水提供，井下生产用水量为600t/d，地表充填站等用水由井下水仓泵房排水提供，井下水能满足这部分用水需求。井下一部分水排至地表后经过净化后供选矿厂使用，但不能满足选矿厂全部用水量需求。选矿车间主要用水的工序有球磨、浮选和选钼占车间总用水量的90%以上，车间生产时所有用水量总计为平均每小时约546吨，按每天生产20小时计算，车间每天平均用水约10920吨。

3.提高丰山铜矿生产废水处理及循环利用的措施

目前，我国丰山铜矿水资源的利用率还是比较高的，但是还存在很大的提升空间。为了响应我国节能减排政策及环境保护要求，相关工作人员应该加强对丰山铜矿生产中没被利用的尾矿库的水资源进行循环利用。下文是为了提高丰山铜矿生产废水处理及循环利用的一些措施。

3.1对丰山铜矿生产取水工作进行改进

根据实际情况，相关工作人员可以选择在尾矿库排水竖井旁约20m处公路边设置泵站或在库内水面设置泵船来进行日常取水工作，然后再增设一趟供水管道穿过尾砂隧道至选厂生产水池，这样就能使取水工作更加方便。设置的供水管道从泵站或泵船接出后，沿尾矿库公路敷设至尾砂隧道口。在进行铺设管道的时候应该选择无缝钢管并利用焊接技术对其进行焊接。尾砂隧道内敷设的管道选取矿山用耐磨内衬聚乙烯复合管，这部分的施工技术应采用法兰法进行相关施工，管道敷设在尾砂槽上，尾砂槽上架设管道支撑。相关工作人员还应在矿区侧尾的砂隧道口处进行铺设管道的工作，这里所采用的钢管也应该是无缝钢管利用焊接技术进行连接，沿地面进行铺设。将管道进行除锈工作之后，再进行刷漆处理。

3.2对丰山铜矿生产取水泵进行改进

目前丰山铜矿尾矿库的水面标高均为正58米，而在实际使用的时候水位可能会上升到正68米，这就对泵站的防渗和耐水压的性能有更高的要求。在对其进行改造的时候，将泵站底部标高定为正62米，顶部标高约正71米。泵站内布置2台取水水泵，这样在其中一台出现故障的时候，另一台能够及时顶底其工作。2台水环式真空泵以及1台站内小型排水泵和1台电动葫芦。

3.3选择更加合适的供水设施

在进行供水设施选择的过程中，需要做好以下几项工作：第一，根据水泵及管路的供水能力和管路的实际情况进行设计，井下枯水季节时选矿厂长江用水的最大单耗为1.587t（水）/t（矿），而选矿厂的实际生产能力为130t/h，从尾矿库取水的供水能力应满足206t/h，考虑富裕能力，供水能力应按250m3/h进行选择。第二，对水泵扬程进行合理设计，按照上述管道铺设长度和管道规格及管材，管道铺设总长度为3790米，管道内径约为250毫米，可以计算得出管路总扬程水头损失为42米。取水点至水池补水点高差约为50米，则水泵所需扬程约为92米。第三，选择合适型号的水泵，相关工作人员在进行水泵选择的时候，应该使水泵满足的供水能力和扬程，选用两台S200-95型中开式单级双吸泵，一台实际使用一台备用。

3.4完善供配电系统

丰山铜矿地表建有一座总变配电站，经几次供电线路改造升级后，丰山铜矿总变配电站现有来自不同电源点的两路110KV高压架空供电线路，一路网湖线为生产线路，安装一台型号SZ11-14000/110KV/6.3KV主变压器。另一路大岭山线作为保安备用电源，安装一台SZ11-5000/110KV/6.3KV主变压器，6KV电压等级为单母线分段运行。丰山铜矿外部供电条件应保证满足井下矿体深部开采和生产供水排水要求。在对丰山铜矿尾矿库废水循环利用的供配电进行设计的时候，应充分利用原总配电站至尾矿库的6KV高压配电设备。但是原高压电缆老化，绝缘性能降低影响安全运行。所以说在进行完善的过程中仅仅是保留原有高压配电柜及沿线电杆等设施，对总配电站至尾矿库的6KV高压电缆进行更换，然后再沿原有路径铺设。

结束语：随着我国经济和科技的不断发展，目前我国致力于把我国建设成为“环境友好型，资源节约型”的国家。我国对铜矿的需求量是非常大的，丰山铜矿是我国比较大的一个矿区，但是它在进行采矿和生产的过程中会使用大量水资源，如果不能将这些水资源进行循环利用，将会浪费大量水资源，这对我国的可持续发展非常不利。所以说，相关部门应该不断加强对丰山铜矿生产过程中水资源的循环利用工作研究，这样才能节约大量水资源，不断促进丰山铜矿的发展。

参考文献：

[1]楚广，甘红祥，银瑰，周兆安，陈飞宇，杨天足.四氧化三锰生产废水处理和循环利用[J].中国锰业，2013，31（01）：16-19.

[2]张军.露天铜矿安全评价系统的研究[D].昆明理工大学，2012.