萤石选矿废水处理

ayumi_yu

一、概述

萤石的主要成分是氟化钙，是氢氟酸、钢铁、铝、陶瓷、航空等工业的基础原料。天然萤石矿是一种非金属矿，常伴生有碳酸盐、硅酸盐、石英等杂质，需要经过选矿对杂质进行分离从而制得氟化钙纯度较高、使用方便的萤石粉。针对不同成分的萤石矿，浮选过程中使用不同的浮选药剂，常用的捕收剂有油酸等，抑制剂有水玻璃等，螯合剂有纯碱等。萤石矿经破碎机、振动筛、球磨机、分级机、浮选机、浓密机、干燥机等设备加工制得萤石粉。在球磨机工段加水形成矿浆，进入浮选机前加入浮选药剂和清水，萤石粉与杂质在浮选机中实现分离后进入后序工段，同时在浮选机工段排出大量含粗砂、细泥、浮选药剂的尾矿水。由于萤石矿成分及浮选工艺的区别，部分企业的萤石浮选尾矿水经沉淀池稍做沉淀，不使用设备或净水剂处理即可澄清，回用于生产；部分企业的萤石浮选尾矿水即使使用大型尾矿库自然沉降长达数月时间也不能澄清。本文针对后者较难处理的萤石浮选尾矿水的处理技术展开论述，以下所述萤石浮选尾矿水均指不能自然澄清的萤石浮选尾矿水。

二、现有萤石浮选尾矿水处理技术

目前萤石浮选尾矿水常见的处理技术有：（1）、尾矿水经过尾矿库自然沉降后排放；（2）、尾矿水中加入净水剂助沉经尾矿库自然沉降后排放；（3）、尾矿水加净水剂再使用离心机、压滤机处理，出水排放。

三、现有萤石浮选尾矿水处理技术的缺点和不足

现有技术（1）由于浮选前矿浆中加入了捕收剂、抑制剂、螯合剂等药剂，产生的尾矿水是一种含有胶体状带电荷悬浮物、不易自然沉淀分离的水，自然沉降工艺得到的上流液水质较差，回用于浮选时影响产品质量，排放时不能满足水污染控制指标、污染环境。

现有技术（2）需要在很大的尾矿库中长时间的自然沉淀，尾矿库占地大；加净水剂助沉后自然沉降工艺的加药量大、运行成本较高。

现有技术（3）使用离心机、压滤机的工艺虽然可以快速处理尾矿水，但加药量大，运行成本高，且出水水质不能稳定满足回用于浮选或达标排放的要求。

以上现有技术不够完善，出水水质不稳定，加药量大、运行成本高，使用大容积的尾矿库占地面积大。在环境保护的呼声越来越强、萤石浮选行业利润不高的现时期，萤石浮选尾矿水处理需要一种能够以较低的运行成本将尾矿水处理后满足回用于浮选或达标排放要求的新技术。

四、一种新型、高效萤石浮选尾矿水处理技术

经过长期深入地调查、研究，反复的试验和实践，上海班德环保设备有限公司提出一种新型、高效萤石浮选尾矿水处理技术，该技术已经在萤石浮选行业投入使用并获得了成功。

萤石浮选尾矿水先经沉淀池、旋流器和分级机中的一种方法去除粗砂，经去除粗砂后的尾矿水含有浮选药剂、细泥，是一种胶体状、含有带电荷悬浮物、不易自然沉淀分离的废水。用泵将尾矿水抽入班德过滤器的进液管道中，在进液管道上加入混凝剂和絮凝剂，尾矿水从过滤器的中部进入设备，经絮凝、沉淀、过滤后，清水从过滤器的上部出口流出后回用于浮选和球磨，过滤器底部排出的少量泥浆进入沉淀池或经压滤机压干后外运。

该技术中设计过滤器的主要目的是高效去除尾矿水中的细泥。加净水剂的作用是使尾矿水中的细泥形成稍大的颗粒，将颗粒物与水的分离由过滤器完成。

与目前现有的技术中使用的其他设备、设施相比，该技术仅需加入少量净水剂使悬浮物形成较小的颗粒即可被过滤去除，该工艺的加药量是现有萤石尾矿水处理技术的约10%，可为企业节约尾矿水处理运行成本。该过滤器出水无色透明，用肉眼无法区分其出水与自来水的区别，悬浮物含量在1-10mg/l，完全能满足进入浮选工段的水质要求，也可达标排放。

五、新型、高效萤石浮选尾矿水处理技术主要装置的技术原理

班德过滤器是上海班德环保设备有限公司生产的国家专利产品，是一种复合式水处理装置，集加药絮凝、斜板沉降、粒状合成树脂过滤介质进行过滤为一体。尾矿水从班德过滤器进液口进入设备，同时清水从出液口流出，处理速度快；浑浊的尾矿水经过滤器处理后无色透明，过滤、分离效率高。

过滤器内进液管的一端连接有减速管。减速管的设计使得减速管内液体流速小于25毫米/秒，可以使液体均匀分布于整个过滤截面，从而使过滤更为彻底。减速管上连接有喇叭口。喇叭口下部的直径是减速管直径的1.4倍，高度是减速管直径的1.3倍，喇叭口的设计可进一步减小液体流速并有利于经反射板后向上流的液体均匀分布于整个过滤截面。

班德过滤器内部设有过滤介质，过滤介质为粒状合成树脂介质，粒状合成树脂过滤介质耐温性能好，可耐受120摄氏度的温度，扩大了液体过滤器的使用范围。粒状合成树脂过滤介质耐酸碱腐蚀，表面带静电，更易于吸附液体中的细微杂质，提高了液体过滤器的出水水质。粒状合成树脂过滤介质表面光滑，由纳米材料制作而成，使杂质在反洗时从过滤介质表面剥离的效果更好，具有过滤效率高、反洗效果好的优点，提高了液体过滤器的过滤能力。

班德过滤器底部安装自动控制阀门，配套电控箱，定时自动打开阀门，排出泥浆，同时过滤器上部清水快速向下冲洗，将滤头、过滤介质、斜板等冲洗干净，使过滤器恢复过滤功能，从而实现了全自动反洗。进行反洗时，不需要设备外部的水、气体或其他动力，实现了设备的自身反洗。排泥、反洗同时进行，结束后底部自动控制阀门关闭，一个过滤、排泥、反洗的周期完成，开始进入下一个过滤、排泥、反洗的周期。过滤的时间约为1-2小时，排泥、反洗的时间约为40-60秒。

六、一种新型、高效萤石浮选尾矿水处理技术带来的有益效果

该新型、高效萤石浮选尾矿水处理技术具有以下有益效果：

（1）一次性投资少。与使用尾矿库的萤石浮选尾矿水处理技术相比，该技术的投资约为前者的30%以下。

（2）运行费用低。与目前现有技术中使用的其他设备、设施相比，由于班德过滤器的结构、性能更能适应萤石浮选尾矿水中细泥的粒径范围，使用班德过滤器仅需加入少量净水剂使悬浮物形成较小的颗粒即可被过滤器去除，且设备自身不耗电，可为企业节约尾矿水处理运行成本。

（3）尾矿水使用该技术处理后得到的清水回用于浮选，可节省纯碱、油酸等浮选药剂，可降低企业的生产成本。

（4）处理后得到的清水无色透明，悬浮物含量在1-10mg/l，可以回用于浮选和球磨，节约大量水资源。对于水资源丰富的地区，处理后的尾矿水可以达标排放。

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