铅锌选矿废水处理及循环回用技术研究

铅锌选矿废水处理及循环回用技术研究

姚树利1,李亚东2,曹明兰2

1内蒙古拜仁矿业矿业有限公司  内蒙古赤峰市  025350

2，北京工业职业技术学院 北京市 100042

摘要：铅锌选矿厂在生产过程中产生大量的选矿废水，大部分选矿废水未经处理直接排放，导致水体污染和水资源浪费，并且加重了对环境的污染。本文研究了铅锌选矿废水的处理方法，在实验基础上开发了一种简单、高效、稳定的铅锌选矿废水循环回用技术，有效地解决了选矿废水排放问题。 我国是铅锌矿大国，铅锌矿山开采和选矿工艺落后，造成大量的选矿废水排放，对环境造成严重污染。本文介绍了铅锌选矿厂生产中产生的选矿废水，分析了其处理方法及技术现状，并对该技术的前景进行了展望。

关键词：铅锌  选矿  废水处理  循环回用  技术研究

引言

铅锌矿石由于其良好的综合性能，一直被广泛应用于各个领域，是国家经济建设不可缺少的矿物资源。铅锌矿选矿工艺通常包括浮选、重选、磁选和电选等，其中浮选和重选是常用的两种选矿方法。由于我国铅锌矿山开采和选矿工艺落后，选矿废水排放严重，造成水资源浪费和环境污染。大量的重金属元素污染水体和土壤，制约了矿产资源的开发利用，造成经济损失和环境破坏。因此，研究铅锌选矿废水的处理方法和回用技术，对减少矿山对环境的污染、保护生态环境具有重要意义。

本文研究了铅锌选矿废水的处理方法及回用技术，主要包括絮凝沉淀法、混凝-吸附法、膜分离技术等。在实验室条件下研究了不同絮凝剂（聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PFS）对铅锌选矿废水处理效果的影响。实验结果表明，采用絮凝剂 PAM作为絮凝剂效果较好。

一、铅锌选矿废水的来源和水质

在铅锌选矿的生产过程中，会产生大量的选矿废水，主要来自于浮选作业中的药剂。在浮选作业中，主要使用捕收剂、起泡剂、调整剂等药剂，这些药剂中含有大量的水，而且药剂会随着浮选作业的进行而不断流失。此外，一些生产工艺中可能会使用到大量的含酸废水。在实际生产过程中，许多选矿厂都会使用大量的水来稀释浮选药剂和调整剂，从而导致大量的选矿废水产生。这些废水主要包括了三部分：

第一部分为浮选作业中产生的大量浮选药剂和调整剂，包括捕收剂、起泡剂等；第二部分为生产过程中产生的循环水，包括设备冷却水、冷却水、冲洗水等；第三部分为选矿厂生产过程中产生的排水。

由于铅锌选矿厂生产工艺复杂，工艺不同所产生的废水成分也不相同。因此在实际生产过程中，需要根据不同的工艺流程和设备情况进行废水处理。

二、选矿废水处理方法

选矿废水是指在选矿过程中，各种矿石在一定工艺条件下经破碎、筛分、磨矿、浮选、过滤等工艺，将有用矿物与脉石分离，并使有用矿物富集在精矿中的工艺过程中产生的废水。选矿废水通常含有较高浓度的有机物、悬浮物以及其他固体颗粒等。根据水质和矿浆特性的不同，选矿废水可分为酸性废水和碱性废水两大类。选矿废水处理方法主要有物理法、化学法和生物法等。物理法包括重力沉降法、离心法、膜分离法等；化学法包括中和法、絮凝法、氧化沟法等；生物法包括厌氧池处理技术、厌氧消化处理技术等。目前，在铅锌选矿废水处理中应用较多的方法主要有以下几种[1]。

（1）絮凝法：絮凝法是指利用化学药剂使选矿废水中的悬浮物、胶体颗粒等颗粒凝聚形成较大颗粒，从而使其沉降并进行固液分离的方法，包括沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法和电渗析法等。（2）沉淀法：沉淀法是利用絮凝沉淀作用将选矿废水中的悬浮物、胶体颗粒等污染物沉淀下来，使其从选矿废水中分离出来的方法，包括絮凝法、混凝法、氧化沟法、厌氧消化处理技术、超滤分离技术等[2]。（3）膜分离技术：利用具有选择性透过功能的材料，将污染物截留下来，从而达到分离的目的，包括膜蒸馏、反渗透、纳滤和超滤等技术。

（4）厌氧处理技术：厌氧处理是利用厌氧菌处理污水，使其中的有机污染物转化为甲烷和二氧化碳的方法。该方法具有处理效果好、工艺简单、设备体积小、占地少等优点，但其缺点是产生的沼气不能利用，处理后的废水不能回用。目前，厌氧处理技术在选矿废水处理中的应用较少，其应用范围仍需进一步拓宽。

三、技术创新

设计出一种简单、高效、稳定的铅锌选矿废水循环回用技术，通过安装在设备上方的搅拌器将废水和药剂进行混合搅拌，搅拌过程中加入适量的药剂，实现选矿废水中所含的各种重金属离子快速、彻底的中和[3]。

通过在设备上方安装压力罐，使设备压力达到一定程度后，利用鼓风机将压力罐内空气吹入选矿废水中，实现选矿废水中重金属离子在高压气体的作用下，与药剂产生充分接触反应，最终达到去除重金属离子的目的。

利用在设备上方安装压滤机，通过压滤机的抽滤作用将压滤后的选矿废水进行压滤处理，最终使铅锌选矿废水中所含重金属离子达到较好的去除效果。

利用该技术处理后的铅锌选矿废水可作为工业用水直接使用，使企业成本大大降低。同时该技术简单、高效、稳定，不会对环境造成二次污染。该技术对提高企业经济效益和社会效益具有重要意义

[4]。

四、解决方案

选矿废水经处理后达到循环回用的要求，采用循环回用技术进行处理，根据废水水质的不同，在循环回用时分别进行加药、中和、沉淀、过滤等工艺环节。循环回用过程中采用自动控制方式，能够有效地降低药剂的使用量，并且节省人工操作时间，减少成本投入。铅锌选矿废水经处理后达到循环回用要求，实现了废水的零排放。

选矿废水经处理后达到循环回用要求，不需进行其他处理即可回用于生产，大大减少了药剂的使用量和人力成本投入。同时减少了对环境的污染，并且节约了水资源。在铅锌选矿厂中使用循环回用技术可以减少对水资源的浪费和对环境的污染，是一种新型环保技术，符合国家可持续发展战略和建设节约型社会的要求。

结束语

铅锌选矿废水处理方法主要包括化学沉淀法、吸附法、氧化还原法、混凝沉淀法和生物处理法。目前，国内外各大有色金属企业都在探索和开发新的废水处理技术，其研究内容包括：离子交换法、吸附法、膜分离技术和生物处理法等。其中，化学沉淀法是目前应用最广泛的技术，该方法投资少、运行费用低，但处理效果不稳定；吸附法可以有效去除废水中的污染物，但需在吸附材料表面加载吸附剂，其吸附剂成本高；膜分离技术具有操作简单、处理效果好等优点，但膜污染严重、脱盐困难。生物处理法是一种新兴的废水处理技术，它是利用微生物的新陈代谢作用将废水中的污染物降解转化为其他物质和能量。近年来，国内外学者对生物处理法进行了大量研究，取得了许多重要成果。因此，为了使铅锌选矿废水得到更有效的处理，应进一步研究和开发高效的生物处理剂。

参考文献

[1]朱安玲.铅锌选矿废水处理及循环回用技术研究[J].湖南有色金属,2022,38(04):57-60.

[2]刘威,王俊,段连鑫,蒋少军.臭氧氧化—生化法处理凡口铅锌矿废水及其循环利用[J].矿产保护与利用,2021,41(04):28-34.

[3]黄俊文.铅锌选矿废水净化处理与循环回用试验研究[J].矿冶工程,2021,41(03):64-67.

[4]杨建文.盘龙铅锌矿铅锌选矿废水处理及循环回用研究[J].有色金属工程,2018,8(02):133-138.