萤石选矿尾矿水净化回用、尾矿干排

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一、概述

萤石(CaF2)是一种广泛应用于冶金、化工、建材、陶瓷及其他有关工业部门的重要非金属矿物。萤石的浮选过程会产生大量尾矿水，如果这些尾矿水不经过处理直接排放，会对水体造成严重污染。根据GB8978-1996《中华人民共和国污水综合排放标准》的相关规定，企业排放污水中氟化物含量应低于10mg/L的排放标准。针对国内萤石浮选厂家众多的特点，在萤石浮选企业中开展清洁生产、尾矿水处理工作显得尤其重要。

二、上海班德环保设备有限公司及CDT技术

1．上海班德环保设备有限公司

上海班德环保设备有限公司位于上海市浦东新区，是一家从事开发、研制、生产环保设备并总包水处理工程、废气处理工程的专业环保公司，公司拥有环境污染治理工程设计、施工、总承包资质。公司设有生产部、工程安装部、技术部、研发部、销售部、财务部等部门，技术研发、装备制造实力雄厚，竭诚为用户提供环境治理方案设计、环保设备制造、环保工程安装调试及完善的售后服务。

我公司为萤石浮选企业尾矿干排、尾矿水回用、锅炉尾气处理、软化水处理项目提供全套技术及装置。

我公司承建的萤石选矿尾矿水处理项目在河南、江西、内蒙等厂家经过了长时间昼夜连续运行，运行结果表明该系统设计科学合理、运行稳定、效果显著。

2. 我公司CDT技术

由于国内多地政府限批尾矿库，针对没有尾矿库的萤石尾矿水处理，我公司研发了一种萤石矿浮选废水处理工艺（CTD技术），该技术已经向国家知识产权局申请了发明专利，专利号为201310034228.8。

我公司CDT技术具有以下特点：

（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。与传统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，该工艺的加药量是现有萤石尾矿水处理技术的约1/10，可为企业节约尾矿水处理运行成本。班德过滤器长期稳定运行不需要更换零部件。

（3）尾矿水使用该技术处理后得到的清水回用于浮选，据使用厂家介绍，使用该技术可减少50%的纯碱用量、1/3的油酸用量，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，为企业节约了水费。尾矿水零排放可避免污水外排给周边环境造成的污染，为企业营造与周边群众和谐的社会关系。同时树立企业良好的社会形象，为企业的长远发展奠定坚实的基础。

对于水资源丰富的地区，处理后的尾矿水可以达标排放。

（5）CDT技术将尾矿水分离成清水和干尾矿，可以实现尾矿的干法堆存和综合利用。

（6）该技术使萤石行业同时实现了保护环境、回收资源，使企业的经济效益与社会效益实现了辩证的统一，改变了以前环保就是投资、降效的传统看法。

三、CTD技术实施方案

现以某萤石选矿厂为例介绍我公司CTD技术，该公司现有一套萤石浮选生产线，日处理300吨品位20-30度萤石原矿。在生产过程中每天产生1200立方尾矿水。该公司的尾矿水长时间静置后不能澄清，外排会污染环境，尾矿水处理问题已经影响到了公司的正常生产。该公司曾经使用压滤机处理的办法，尾矿水先进入沉淀池，加净水剂后进压滤机，运行成本高且出水不清、悬浮物含量高，不能回用到浮选上。

我公司根据该公司具体情况制定了下述方案。方案实施后，尾矿水得到净化并回用于浮选，同时节约了每年10万元的取水费、减少了浮选药剂的投加量，干尾砂外售生产建筑材料，避免了尾矿水污染周边环境，为企业带来了显著的经济效益和社会效益。

根据该公司的生产原料及尾矿水中的成分，使用本方案后彻底地解决了尾矿水、泥处理问题。

1．尾矿水的水量和水质

水量：50立方/小时

水质：含选矿药剂、悬浮物等。

pH：8左右

温度：常温。

2．方案描述

此方案使用分级机、班德尾矿水处理器、压滤机作为尾矿水处理的主要装置，尾矿水经分级机除粗砂后用泵抽入班德过滤器，泵前的管道上加入絮凝药剂，经过班德过滤器处理后的出水清澈透明，回用于浮选，过滤器底部每隔约1小时自动排出约1-2立方左右的泥进压滤机压干后，泥饼含水率低于15%，可以实现干法堆存。（或不使用压滤机，泥自流进入干化池定期清理。）

（有萤石选厂曾经使用带式压滤机直接压滤尾矿水，需要经常更换滤布造成运行成本太高；在运行时滤布两边跑泥，需要用清水冲洗，形成二次污染。有的选厂使用离心机处理尾矿水，因萤石尾矿水粘性大、尾矿水中含有泥沙对设备损害很大，需要经常更换零部件，且加药量大、电耗高、出水不稳定。有的选厂使用板框压滤机直接压滤尾矿水，选用滤布网眼小时滤布频繁堵塞，选用滤布网眼大时出水混浊，并且以这样的工艺使用压滤机电耗高。我公司的CDT技术中处理班德过滤器间断排出泥浆的压滤机采用较大网眼的滤布，避免了滤布的堵塞，虽然压滤机滤液不清，但可以回流至除粗砂工段，且压滤机间断运行，显著节约了电耗。）

3.　CTD技术核心设备介绍

班德过滤器是CTD技术的核心设备，是我公司的专利产品，采用整体玻璃钢制造，耐酸碱腐蚀，一般材质耐温80℃，使用特殊材质可耐温120℃。设备内部装有大量高分子带电介质小球。经班德过滤器处理后出液清澈透明、悬浮物含量稳定在1-10㎎/L左右，既可满足萤石浮选用水指标又可满足国家污水排放标准。两级串联过滤时出液悬浮物含量在1㎎/L左右。 班德过滤器已在全国多个行业投入使用100多套，得到了广泛应用。

高分子介质小球在过滤器内均匀分布紧密排列，并通过自身携带的微电荷对尾矿水中的悬浮物进行吸附，并在介质小球的表面形成泥饼，从而使尾矿水得到净化。由于高分子介质小球所携带的电荷比较微弱，所以悬浮物与介质小球的结合力也相对较弱，在反冲洗的过程中，随着水位的下降，介质小球之间互相摩擦，小球表面的泥饼被摩擦掉，并被反冲洗的水冲刷至设备底部并通过排泥口排出。从而高分子介质小球又恢复吸附能力。过滤器采用自动排泥进行反冲洗，操作简单，设备定时自动打开排泥阀门，过滤器上部清液液位迅速下降，冲刷过滤介质。介质耐有机物和氧化剂污染，运行过程不需要更换。

班德过滤器处理萤石尾矿水系统使用净水药剂，用压缩空气或搅拌机对絮凝药剂进行溶解搅拌。由于不同萤石选矿选厂尾矿水的水质不同，具体使用药剂的型号在项目实施前通过试验确定。

班德过滤器技术与其他萤石尾矿水处理技术的比较

	沉降法	压滤机、离心机法	班德过滤器技术
工艺技术	直接向尾矿库或多级沉淀池投加净水剂，依靠重力进行固液分离。	向尾矿库或多级沉淀池投加净水药剂，初步沉淀以后，用泵将污泥抽进压滤机或离心机进行分离。	尾矿水用泵抽入班德过滤器，管道上加入净水剂，处理后的清水清澈透明，回用于浮选。
占地面积	占地面积大，土建工程多。	占地面积较大，土建费用较高。	占地10-20平方，土建费用低。
净水药剂消耗量    以及耗电量	加药量大，费用高；耗电低。	加药量较大，费用较高；耗电量高（压滤机、离心机自身耗电并需配较大功率污泥泵）。	加药量小（节省净水药剂约90%），费用低；过滤器本身无能耗，仅有小功率进液泵耗电。
处理效果	出水水质一般，多数厂家出水无法满足回用浮选要求。	出水水质一般，多数厂家出水无法满足回用浮选要求。	出水清澈透明，外观和自来水无法区分，能满足回用浮选要求。

4．CDT技术的经济及社会效益分析

4.1  运行成本

电费：过滤器进液泵功率为5.5千瓦。电费按每度0.8元计算，折合处理每吨废水需电费0.09元。（压滤机间断运行）

药剂费：约200元/天。折合每吨废水消耗药剂0.14元左右。

人工费除外，处理每吨废水成本为0.23元左右。

4.2  经济效益

实施本方案前，该公司每天消耗清水约1200立方，年缴纳水费10万元；实施本方案后，水量达到循环平衡，正常情况下不需要另行补充清水。实施本方案前，该公司采用尾矿水直接投加净水药剂、尾矿库沉淀的方法处理，日投加药剂费用非常高；实施本方案后，日投加药剂费用节约了80%以上。年节约尾矿水处理运行费（按270天计）及取水费共计30余万元。本方案还为企业节约了浮选药剂的用量（该企业负责人介绍用过滤器处理后的清水回用到浮选上时纯碱省一半，油酸省1/3）。干的粗砂外售到免烧砖厂。该方案实施后带来的收益远远大于运行成本，短期内企业即可全部收回一次性投资，长期运行，可以为企业带来可观的经济效益。

4.3 社会效益

该公司实施本方案后，尾矿水得到了净化并回用，尾矿水零排放避免了污水外排给周边环境造成的污染，为企业营造了与周边群众和谐的社会关系。同时树立了企业良好的社会形象，为企业的长远发展奠定了坚实的基础。

四、小结使用班德过滤器的萤石尾矿水干排工艺（CDT技术）可在不建尾矿库的情况下将尾矿水分离成干砂和无色透明的清水两种物质。该方案具有投资少、占地面积小、操作简单、运行成本低、节能降耗等优点。可以减少工业用水量、节约浮选药剂，同时实现污水零排放、尾砂综合利用。实施本方案可为企业带来显著的经济效益和社会效益，值得同行借鉴。班德过滤器同样适用于有尾矿库的萤石选厂，不需要分级机、压滤机等其他设备，只需要班德过滤器一种设备即可把尾矿水处理成无色透明的清水，实现尾矿水回用零排放。过滤器间断排出来的泥浆自流到尾矿库的另一端巩固坝基。