复杂多金属硫化矿选矿废水处理与回用工艺研究 硕士毕业论文.doc

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1、湖南农业大学 硕 士 学 位 论 文 复杂多金属硫化矿选矿废水处理与 回用工艺研究 二 O 一二年六月 分类号 密 级 U D C 单位代码 湖南农业大学 硕 士 学 位 论 文 复杂多金属硫化矿选矿废水处理与回用 工艺研究 Study on The Treatment and The Reuse of Complex Poly-metallic Sulphide Ore Dressing Wastewater 研究生姓名 指 导 教 师 副指导教师 学 科 专 业 环境工程 研 究 方 向 废水处理 提交论文日期 论文答辩日期 答辩委员会主席 论文评阅人 学位授予日期 二 O 一二年六月 独

2、 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意湖南农业大学可以用不同方

3、式 在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 (保密的学位论文在解密后应遵守此协议保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 摘要 据统计湖南省铅锌矿每天处理量在三万吨左右。按用水量平均 5m3/t 计， 每天产生选矿废水 15 万 m3，年排放选矿废水达 4500 万 m3。选矿废水成分复杂， 含有多种重金属离子、残留选矿药剂及悬浮物，不仅存在重金属污染、有机物 污染，还有重金属与有机物的复合污染，直接排放会对周边生态环境产生严重 的危害。因此开展选矿废水的处理与回用研究，对保护矿区周边生态环境，实 现水资源循环利用及矿山的

4、可持续发展有重大意义。 湖南宝山铅锌矿是国内典型的多金属硫化矿并且伴生有较高价值的金银等 贵金属，日处理规模 500t，年生产按 300 天计，每年处理矿石量 15 万 t，日产 生废水量 2700m3，年产生废水达到 81 万 m3。多金属硫化矿废水净化处理回用 的难度高于单一金属矿选矿废水，废水中的金属离子和选矿药剂如达不到一定 程度的净化，在回用过程中会严重影响金属分离回收指标。 本文以湖南宝山铅锌矿选矿废水为研究对象，结合现场工艺生产流程，主 要进行了以下工作。现场水量水质的查定和分析、废水自然降解试验、废水中 的主要残余重金属离子和浮选药剂对铅锌浮选的影响试验、废水净化处理试验、 废

5、水回用试验，最终实现了废水的循环利用，废水回用率达到 100%。 现场水量水质的查定和分析结果表明：该废水 pH12，悬浮物高难沉降、 CODcr 达到 210 mg/l、Pb2+含量达到 6.21mg/l。 废水自然降解试验结果表明：通过 24 个小时的自然降解，废水 pH 值几乎 不变；悬浮物、CODcr、Pb2+去除率分别达到：50%，25.6%，43.6%。废水经过 自然沉降后水质达不到污水综合排放标准。废水中重金属离子（主要指 Pb2+） 、 残留选矿药剂（主要指捕收剂、起泡剂）等对铅锌浮选的影响试验结果表明： 废水中残留的大量 Pb2+和浮选矿药剂对铅锌浮选造成比较大的影响，铅精矿

6、品 位、铅回收率，锌精矿品位、锌回收率都有较大下降。 废水处理试验考察了混凝沉降、活性炭吸附、氧化剂氧化等方法对该废水 的处理净化效果。混凝沉降试验确定了最佳混凝剂为 DA-1，最佳用量为 60mg/l；经过混凝沉降后废水中 Pb2+含量由 6.21mg/l 降到 1.15mg/l；CODcr 值 由 210 mg/l 降到 105mg/l；SS、硫化物都达到污水综合排放标准一级标准。活 性炭吸附试验确定了活性炭用量为 150 mg/l，最佳吸附时间为 30min。经过吸 附后废水中 CODcr 由 106 mg/l 下降到 77 mg/l，Pb2+含量由 1.15mg/l 下降到 0.95m

7、g/l。氧化试验最终确定氧化剂为 ClO2,最佳用量为 40mg/l。处理后废水 中 CODcr 达到污水综合排放标准一级标准。 废水回用试验结果表明：用经过“酸碱中和-混凝沉淀-吸附-氧化-澄清-回 用”净化处理的废水进行闭路试验，对选矿药剂制度的微调，处理水闭路试验 结果和新鲜水闭路试验结果相近。 处理水回用后试验指标为：铅精矿含铅 55.78%、含锌 2.17%、铅的回收率 达到 95.22%；锌精矿含锌 55.26%、含铅 0.68%、锌回收率达到 95.44%。 新鲜水闭路试验指标为：铅精矿含铅 56.75%、含锌 1.89%、铅的回收率达 到 95.71%；锌精矿含锌 55.08%

8、、含铅 0.64%、锌回收率达到 96.00%。 试验为实现有色金属矿山废水零排放，水资源综合利用提供了技术参考。 关键词关键词：选矿废水；混凝沉淀；吸附；氧化；零排放；选矿指标； ABSTRACT According to the statistics 9 the produces of Hunan lead-zinc ore is about thirty thousand tons each day produces. The average water of lead-zinc ore is 5 m3 per ton, it will produces nearly one hundr

9、ed and fifty thousand tons of dressing wastewater daily, nearly forty-five million tons of dressing wastewater yearly. It have various substances in the dressing wastwater including a certain amount of heavy mental ions, residue mineral processing reagents, high content of SS and etc. Not only have

10、the single pollution such as heavy metal pollution and organic pollution but also have the combined pollution. Hence, devastating influences must generate to the surrounding ecological environment, if discharged dressing wastewater without any management and controlling. Accordingly, it is very impo

11、rtant to take measures in controlling and reusing the dressing wastewater whether to consider in protecting the mining surrounding ecological environment,or realizing water resources reclying and sustainable development of the mining. Hunan Baoshan lead-zinc plant is a domestic typical polymetallic

12、sulifide ore and associated with high grade of silver and gold. The produces is about five hundred tons per day, the annual production time is about three hundred day,it will produces nearly one hundred and fifty thousand tons of green ore yearly and nearly eighty hundred and one thousand wastewater

13、 yearly. The wastewater treatment methods of multi-metal ore is more difficulty than the single ore.If the heavy metals and the mineral processing reagents can not reach the degree of purification,it will make a serious affect in heavy metal separation and recovery. In this dissertation, the dressin

14、g wastewater is from Baoshan lead-zinc plant.Basing on the industry production procedures, the text mainly carried out the following works: The analysis and the check of the wastewater; Wastewater natural degradation test; The influence of heavy metal ions and residue mineral processing reagents to

15、lead -zinc flotation; Wastewater treatment test; Wastewater reuse test. Finally, the dressing wastewater successfully reused and realized the zero discharge. The results of the analysis and the check of the wastewater show that: The dressing wastewater pH 12, high suspended solids and difficult to s

16、ettlement,CODcr reach 210 mg/l, Pb2+content reaches 6.21 mg/l. The results of wastewater natural degradation test show that: Through 24 hours of natural degradation, wastewater pH value almost unchanged,The removal rate of SS, CODcr, Pb2+ achieved50%, 25.6%, 43.6% respectively. Water quality can not

17、 reach the emissions standards. The results of the influence of heavy metal ions and residue mineral processing reagents to lead - zinc flotation show that:It have a great influence to the lead-zinc flotation.the concentrate and the recovery of lead, the concentrate and the recovery of zinc declined

18、 dramatically. The wastewater treatment test included the following jobs:Coagulation,Activated Charcoal adsorption,Oxidation.The coagulation test identified DA-1 was the best coagulant , best dosage was 60mg/l.After the coagulation,the Pb2+content dropped from 6.21mg/l to 1.15mg/l.The CODcr dropped

19、from 210mg/l to 105mg/l,SS and sulfide reached the emissions standards. The adsorption test identified the dosage of activated charcoal was 150mg/l, the best adsorption time was 30 min. After adsorption,the Pb2+content dropped from 1.15mg/l to 0.95mg/l, the CODcr dropped from 106mg/l to 77mg/l,The o

20、xidation test identified the ClO2,was the best oxidant and the dosage was 40mg/l. after the oxidation the CODcr mg/l less than 50mg/l. The results of wastewater reuse test show that:Adopted the following process to dispose the dressing wastewater”regulation pH-coagulation -Absorption-ClO2 oxidation-

21、Clarification-Reuse“ the flotation index is nearly the same with that of fresh water. The indexes of the treatment-water were followed as: Lead content in lead concentrate is 55.78% , zinc content in lead concentrate is 2.17%, the lead recovery is 95.22%. Zinc content in zinc concentrate is 55.26% ,

22、 lead content in zinc concentrate is 0.68%,the zinc recovery is 95.44%. The indexes of the fresh water were followed as: Lead content in lead concentrate is 56.75% , zinc content in lead concentrate is 1.89%, the lead recovery is 95.71%. Zinc content in zinc concentrate is 55.08%, lead content in zi

23、nc concentrate is 0.64%, the zinc recovery is 96.00%. Test will provide the technical reference for realizing the nonferrous metal mining waste- water zero emissions and water resources comprehensive utilization. Key word :dressing wastewater;coagulative precipitation; adsorption; oxidation;zero dis

24、charge; beneficiation indexes I 目录 第一章 文献综述1 1.1 选矿废水的来源和特点1 1.1.1 选矿废水的来源.1 1.1.2 选矿废水的特点.1 1.2 选矿废水中有害物质对环境的危害2 1.2.1 选矿废水中重金属离子对环境的危害.2 1.2.2 选矿废水中残留选矿药剂对环境的危害.3 1.3 选矿废水净化及资源化应用现状5 1.4 本课题的来源、研究思路及意义10 第二章 试验研究12 2.1 试验仪器及设备12 2.2 试验药品12 2.3 试验矿样13 2.4 试验方法14 2.4.1 废水自然净化试验.14 2.4.2 废水直接回用试验.14

25、2.4.3 混凝试验.14 2.4.4 吸附试验.14 2.4.5 氧化试验.14 2.5 试验用主要药剂紫外光谱图15 2.6 水质分析和检测方法17 II 第三章 选矿厂现场水量水质查定18 3.1 查定目地18 3.2 查定时间、周期18 3.3 取样点的设置与取样方法18 3.4 水质水量查定结果18 3.4.1 水量查定结果分析.18 3.4.2 水质查定结果分析.20 3.5 污染因素分析22 3.6 模拟水水质23 3.7 小结24 第四章 选矿废水直接回用对铅锌浮选的影响25 4.1 废水自净能力分析25 4.1.1 选矿废水 pH 值随时间变化规律.25 4.1.2 选矿废水

26、 CODcr 自然降解规律25 4.1.3 选矿废水 SS 含量随时间变化规律.26 4.1.4 选矿废水 Pb2+浓度随时间变化规律27 4.2 废水直接回用对铅锌浮选的影响28 4.2.1 模拟废水中的 Pb2+含量对铅锌浮选的影响.28 4.2.2 模拟废水 pH 值对铅锌浮选的影响29 4.2.3 模拟废水中药剂浓度对铅锌浮选的影响.29 4.3 小结31 第五章 废水净化处理试验32 5.1 混凝试验32 III 5.1.1 pH 值对混凝试验影响.32 5.1.2 混凝剂用量对混凝试验效果影响.33 5.1.3 pH 值对 Pb2+浓度影响.35 5.1.3 助凝剂 PAM 对混凝

27、效果影响 36 5.2 吸附试验37 5.2.1 粉末活性炭吸附试验.37 5.2.2 吸附时间试验.38 5.3 氧化试验39 5.3.1 Ca(ClO)2氧化试验 .40 5.3.2ClO2氧化试验41 5.4 本章小结43 第六章 选矿废水回用试验研究44 6.1 处理水和新鲜水对比开路试验44 6.2 处理水和自来水闭路循环试验45 6.2.1 处理水闭路试验.45 6.2.2 新鲜水闭路试验.50 6.3 回水中选矿废水水质变化50 6.4 废水处理工艺流程的确定51 6.5 本章小结53 第七章 效益分析54 7.1 经济效益分析54 7.1.1 废水处理成本核算.54 7.1.2

28、 选矿药剂成本核算.54 IV 7.1.3 废水回用后选矿指标提高增加经济效益.55 7.2 环境效益56 7.3 本章小结57 第八章 结论58 8.1 主要研究结论58 8.2 文章创新点59 参考文献60 致 谢65 作 者 简 介66 1 第一章 文献综述 1.1 选矿废水的来源和特点 1.1.1 选矿废水的来源 选矿厂废水根据用途不同主要由以下几个部分组成1-7： 洗矿用水，洗矿过程中产生的废水，这类废水含有大量的矿石颗粒和泥沙， 固体悬浮物含量高，但是一般来说经过简单的自然沉降后该类废水都可以回用。 当该类废水呈酸性时，废水中会溶解有大量重金属离子。 碎矿用水：主要是矿石在进行破碎

29、、筛分、中转以及除尘等过程中产生的 废水，同样这类废水也具有具体悬浮物高的特点。经过简单的沉降后一般都可 以回用到原工艺当中。 设备冷却水：这类废水主要是来自于对设备的维护当中。废水一般水温比 较高，但是循环利用率很高，冷却后可以直接回用到原工艺中。 药剂配置水：此类废水主要来自于配置药剂和对配置车间冲洗水，该类水 质中含有大量的选矿药剂和有害物质，不能直接排放也不能直接回用，必须经 过严格处理才能回用或者外排。 浮选用水：此类水主要来自于矿石的浮选过程中，主要包括精矿浓密脱水、 尾矿溢流水等。这类废水成分最为复杂，含有较多的有毒有害物质，直接回用 将对选矿指标产生很大影响，直接排放对矿区周边

30、生态环境带来严重的破坏。 该类废水是选矿废水的主要来源。 1.1.2 选矿废水的特点 1、水量大。根据矿石性质和浮选药剂制度等的不同，不同类型矿石在浮选 过程中排放的废水量不同，废水中含有的污染物质也不尽相同，一般来说用浮 选法处理 1 吨矿石耗水量在 3-7m3；使用重选法用水用更加大，达到 20-25 m3/t；使用重-浮联合工艺其用水量达到 30 m3 8。根据资料统计9全国矿山选矿 厂每年排放的废水总量约 3.6 亿吨，占全国工业废水总量的十分之一，是我 国工业废水排放量较多的行业。 2、废水悬浮物含量高10。在矿石的选别之前，需要进行破碎和磨矿，使目 地矿物得到解离，在使目的矿物得到

31、解离的同时，不可避免会导致中的脉石矿 物如碳酸盐矿物、硅酸盐矿物和一部分目地矿物过粉碎粒径小于 10 微米，这些 细小的脉石矿物和目地矿物在矿浆中形成胶体，导致出水水质即使经过长时间 2 的沉降也无法澄清；另外在浮选过程会中加入如水玻璃、碳酸钠等分散剂，导 致出水中的胶体更加稳定、出水中的固体悬浮物高。 3、废水成分复杂。由于矿石性质、药剂制度、选矿工艺的不同各类选矿废 水中的成分也不一样，为了将脉石矿物与目地矿物进行分离，在不同作业时需 要加入不同的药剂。捕收剂类如黄药类、黑药类、脂肪酸类；抑制剂，如重铬 酸盐、氰化物、水玻璃；起泡剂，二号油、MIBC；调整剂：碳酸钠、硫酸、石 灰、硫化钠等

32、11，这些药剂在选矿作业当中都会有不同量的残余，导致选矿废 水成分复杂。 4、废水中 CODcr 高、重金属离子含量高12。浮选作业当中使用的捕收剂 可以分为离子型捕收剂和非离子型捕收剂两大类。其中以黄药和脂磺酸类为主 的离子型有机捕收剂被广泛应用于有色金属选矿当中。通常它们在水体中会有 一定量的残留，从而导致水体 CODcr 超标。在酸性矿山废水中含有大量的重金 属离子如：Cu、Pb、Zn、Cr、Hg、Cd 等。重金属离子具有不可降解性，它可 以在土壤里累计，使土壤重金属含量超标；也可以经过氧化还原、络合、沉淀 等作用影响植物生长，最终对人类和环境造成严重的影响。 1.2 选矿废水中有害物质

33、对环境的危害 1.2.1 选矿废水中重金属离子对环境的危害 重金属离子是选矿废水中主要的有毒有害污染物之一，选矿废水中重金属 离子除了部分来自于选矿过程中加入的药剂，绝大部分是来自于矿石中金属硫 化物及其在浮选过程中的氧化解离。选矿废水中常含有 Cu、Pb、Zn、Cr、Fe、As、Cd 等重金属离子。重金属是潜在的长期性有毒有 害物质，具有不可降解性和毒性，重金属的不可降解性是指在天然环境中无法 借助环境自身将其从生态系统去除；重金属毒性是指即使浓度很小，一旦被生 物吸收并在体内富集危害其正常生长。选矿废水中的重金属一旦排入水体后导 致水源受到污染产生更大的危害作用 13。重金属以离子的形式进

34、入到自然水体 后，除了很小一部分会随着水体流失外，绝大部分都会在土壤中积累。生长在 被污染土壤上的生物摄取的重金属离子，可以通过食物链的富集作用，在较高 一级的生物体内富集到成千上万倍，最终过食物链的进入人体内，威胁人类健 康 14。废水中的重金属离子还可以在某些微生物的作用下转化为某些毒性更强 的金属化合物。如砷的甲基化作用生成毒性更强的二次污染物。汞有剧毒，进 入人体后会导致人的神经系统病变，如日本水误市上个世纪 50 年代初发生的水 3 误病事件，是由于居民吃了汞含量严重超标的鱼，导致的一种神经系统疾病； 镉可以通过呼吸系统和消化系统进入人体体内，镉可以取代骨质中的钙离子， 引起人体疾病

35、。它还有到致癌变、致畸、致突变的作用，如日本上个世纪 70 年 代上世纪的骨痛病，是由于上游采矿导致下游水体中镉含量超标造成的15。上 世纪 90 年代美国 Clark Fork 河流域 Cu、Pb 含量超过正常值几百倍，导致多名 当地居民中毒74。2000 年中国湖南石门，某河流中砷含量高达 10mg/l，当地居 民头发中砷含量 0.9-2.5ug/l，超过国外砷慢性中毒暴露水75。 此外还有铜、铅、锌、砷进入人体后即使浓度很低也会对正常细胞产生危 害作用16,因此我国对工业废水的排放有严格的要求，表 1-1 列举出来了我国规 定的部分重金属离子的最高允许排放浓度12。 表 1-1 废水中部

36、分重金属离子最高允许排放浓度/mg/l Table1-1 The supreme permissible effluent concentration of heavy metal ions in wastewater / mg/l 污染物名称最高允许排放浓度污染物名称最高允许排放浓度 总铜0.5总砷0.3 总铅0.5总镍0.5 总锌1.5总铬1.5 总镉0.05总银0.5 总汞0.03 1.2.2 选矿废水中残留选矿药剂对环境的危害 选矿废水中残余有大量的选矿药剂，而这些选矿药剂的毒性往往变化很大， 有些药剂本身就有剧毒，有些药剂本身是无毒，具体讲可以大致分为以下四部 分： 1、有毒的浮选药

37、剂。如黄药类捕收剂，它是目前用量最广相对来说最具危 害的选矿药剂；氰化物、重铬酸钾等是剧毒化学药剂，酚类都具有较大的毒性， 这些药剂一旦排放到环境中会生态环境产生巨大的危害。 2、无毒的药剂本身，如聚丙烯乙二醇、脂肪酸捕收剂类，这些废水中残留 药剂一旦排放到自然水体当中，会导致水体中有机物浓度高，降低水体中溶解 氧，从而增加水体中化学耗氧量和生物耗氧量，从而造成水生生物因缺氧而大 量死亡。还有一类药剂由于药剂本身还有氮、磷等营养元素，当它们进入水体 后，能够使水体中藻类等浮游生物大量繁殖，出现水花。 4 3、无毒但有药剂本身有腐蚀性。如石灰、硫酸、氢氧化钠等。选矿厂在生 产过程中会有大量的酸碱

38、物质的使用，尤其是在含硫高的硫化铅锌矿中，需要 加入大量的石灰抑制黄铁矿，最终导致水体 pH 值显强碱性，这些废水的外排， 会改变周边水环境，危害农作物生长；另外酸类物质还可以使矿石中重金属以 溶解状态进入自然水体，产生更大更广范围的危害。 4、矿浆中的微细物质，矿物在进行选别需要将其破碎达到一定细度后才能 选别，在这个过程中不可避免会有一部分脉石或者矿物质被过粉碎，这些过粉 碎的有机或无机微细颗粒遇到水玻璃、碳酸钠等分散剂后会在矿浆中会形成稳 定的胶体，导致废水其长期不能澄清，水体浑浊。这些废水一旦进入到自然水 体中，不仅破坏水体外观、影响水体中植物的光合作用、还会阻碍水体中鱼类 的呼吸，如

39、果用该类废水进行灌溉还会影响农作物生长。 黄药又名烃基二硫代碳酸盐、化学式为 ROCSSMe，R 为碳链、Me 为 Na+ 或者 K+、黄色固体、有刺激性气味、有毒。目前来说黄药是应用最广泛也是最 具危害的选矿药剂，从生态毒理学上讲黄药尤其对鱼类有更为显著的毒性。当 黄药浓度为 5mg/L 时，可以在三天内杀死大部分鱼类；黄药有恶臭，即使在浓 度很低也可导致水体发臭，嗅觉值为 0.005mg/L17；在酸性条件下易分解产生 有毒的 H2S、CS2等气体。它的毒性主要表现在对神经系统和肝脏等器官的侵害。 当有 2#油存在时其毒性会产生协同效应毒性增强。部分浮选药剂最高允许排放 浓度见表 l-22

40、。浮选药剂对于鱼类的毒性临界值和作用强弱见表 1-311，部分 浮选药剂对鱼和水蚤的毒性作用见表 1-411。 表 1-2 部分常见浮选药剂最高允许排放浓度/mg/l Table1-2 The supreme permissible effluent concentration of common reagents / mg/l 药剂名称一级标准二级标准三级标准 硫化物1.01.01.0 氰化物0.50.51.0 苯酚0.30.41.0 氨氮1550- 表 1-3 浮选药剂对于鱼类的毒性临界值和作用强弱 Table 1-3 Toxicity critical cost and function

41、ary magnitudeOf flotation reagent on fish 毒性临界值11-1010-100100-10001000 5 毒性强弱极毒强毒中等毒性弱毒性无毒性 表 1-4 部分浮选药剂对鱼和水蚤的毒性作用 Table 1-4 Toxicity effect to fish and daphnia of parts of reagents 毒性临界值 mg/l 药剂种类 鲈鱼水蚤小溪水蚤鱖鱼 乙基黄药2-106 丁基黄药15-5020 25#黑药505010060 异戊基黄药20-5055 萜烯醇25-30-4035-40 1.3 选矿废水净化及资源化应用现状 根据有关调

42、查统计表明18-26 ，国外大部分矿山的选矿废水都得到了有效的 治理与回收利用，如澳大利亚 Candia-Hill 金矿，美国红狗铅锌矿，南非黑山矿， 对选矿废水的回用率都在 75%以上，巴基斯坦山达克铜金矿山采用高效浓密机 处理尾矿废水，直接回用于选矿过程中，回水利用率在 85%以上。 美国、加拿大、日本等国，在建设新选厂和改造现有选厂时，明令规定必 须实行厂内循环供水和干尾矿的局部堆置。工艺回路中利用循环水，是通过尾 矿矿浆在浓缩到 60%左右而实现的。前苏联稀有金属矿矿石选矿时，常使用 UM-50(一种羟胺酸)和氨化硝基石腊作捕收剂，活性碳去除浮选药剂，对废水作 相对处理后，便可作为选厂

43、循环水使用。据统计数据，20 世纪加拿大铜选厂循 环水利用率达到 82%，铜、锌选厂的循环水利用率达到 61-67%，该国 62 个有 色和黑色金属矿石选矿厂中，有 35 个实行循环水供水；在美国，选矿工艺过程 中每吨矿石耗水量只有 2.4-4.0m3，且循环水利用率基本达到 80%，铁矿石选厂 循环水利用率更是高达 92%27 。 日本采用离子浮选法处理重金属废水，将其回用到选矿工艺流程中。利用 在废水中加入重金属离子捕收剂也称界面活性剂，使之成为具有可溶性的络合 物，或不溶性的沉淀物附着于气泡上，从而作为泡沫或浮渣而回收28。日本丰 羽选矿厂山的废水中含有氰化物。该厂氰化钠主要用在锌精矿脱

44、铅浮选作业中， 6 约 80%的氰化物集中在锌精矿浓密机溢流之中。该厂将这种废水不经处理而直 接返回使用, 作为脱铅浮选、脱锌精选和锌精矿浓密机的消泡用水。使氰化物 的用量可减少 50%，漂白粉(用作氰化物的氧化分解)的用量也可减少 50%。 国内铅锌选矿废水回用通常主要采用总废水全系统回用和分系统返回这两 种方式，总体来说废水回用率不高。某些大型企业如湖南黄沙坪铅锌矿、南京 栖霞山铅锌矿、厂坝铅锌矿、会里铅锌矿、会东铅锌矿、凡口铅锌矿等的选矿 废水处理率和回用率相对较高，但与国外先进水平相比，仍有一定差距29-33。 目前就选矿废水的具体处理方法而言，大致有以下几种：自然降解法、混 凝沉淀法

45、、吸附法、化学氧化法、生物法、膜处理法等34-45。 自然降解法：由于黄药、乙硫氮等选矿药剂性质不稳定，在水中容易分解， 因此可以利用尾矿库对废水进行净化，降低废水中残余选矿药剂含量。同时重 金属离子也可以沉降一部分，废水在尾矿库中的停留时间、光照、温度等是浮 选药剂降解的主要影响因素。表 1-5 列出了了几种常见选矿药剂在尾矿库中的 残留量占加药量的比例46。 表1-5 几种常见选矿药剂在尾矿库中的残留量百分数 Table 1-5 The percentage of some mineral processing reagents in tailling 药剂名称含量（%） 黑药5 黄药2.

46、5-3.5 2号油50-90 酚类70-95 硫酸铜20-30 翁建浩等47进行了不同 pH 值、不同起始浓度的黄药水溶液的自然曝晒试 验。结果表明：废水经过数日暴晒后废水 pH 值最终可以达到 6-7；黄药在酸性 介质中更加容易降解；温度对于黄药的降解起着非常重要的作用，具体表现为 温度越高越有利于黄药的降解；此外黄药在紫外光照射下降解速率比可见光要 强很多。 赵永红等48对黄药降解特性研究，结果表明： pH 值越低越有利于黄药的 降解；对同一黄药溶液来说，曝晒时间越长，黄药的降解率越高；不同起始 pH 值的黄药水溶液曝晒过程中的 pH 值变化明显，5 天后 pH 值接近中性；在相同 7 降

47、解时间内，初始浓度越高，降解率越低。从选矿废水中黄药自然降解的产物 来看，其仍不能直接排放，尚需进一步处理。 赵玉娥49对黄药、黑药、二号油在水体中的降解规律进行研究，发现：黄 药、二号油、黑药三种浮选药剂中黄药降解速度最快，降解系数较高、易于得 到自净。温度、光照、酸度以及水体纯净程度是降解的主要影响因素。气温或 水温升高、光照等会明显地加速水体中黄药、二号油、黑药的分解、氧化速率， 有利于浮选药剂的净化、尤其是黄药。 混凝沉淀法：它主要是通过向废水中添加混凝剂，通过吸附架桥、沉淀物 网捕、压缩双电层等作用破坏胶体的稳定性，从而使胶体脱稳并聚结成大颗粒 絮体而沉降。它作为一种基本的廉价的废水

48、处理净化方法被广泛用于各种污水 处理厂，主要混凝剂有铝盐类和铁盐类等无机混凝剂，也有 PAM 等高分子混 凝剂。利用混凝沉淀法处理废水的研究比较成熟如： 吴烈善等50采用 FeCl36H2O 处理广西河池某锡矿废水。:处理 300 mL 的废水的最佳的处理条件为：FeCl36H2O (质量分数 5%) 0.40 ml ,PAM(质量分 数 0.1%) 0.20ml，以 100r/min 搅拌 1min，沉降时间 15min，处理水浊度从 2700 NTU 降到 2.0 NTU 以下。 杨金林等51采用自行研制的药剂 M-O2 处理某选矿厂废水，处理后废水中 pH 值和重金属离子浓度均达标。净化

49、水可以 100回用，实现了零排放，且能 得到和新鲜自来水相近的选矿技术指标。 张艳等52通过对对比 PAM-I、3#絮凝剂、FeCl3 的沉降试验结果发现，除 FeCl3 沉降效果较差外，其它几种沉降效果都较好；随药剂用量的增加沉降效 果愈佳。铅快速粗选和铅粗选对比试验表明:当用量低于 5 g/ t 时 PAM-I、PAM- IV 、FeCl3药剂对铅浮选影响较大。 汪幼民等53采用石灰-絮凝沉降法处理平江黄金洞矿业有限责任公司选矿废 水。研究结果表明：絮凝剂 DA-1 加入量为 20 mg/ L，控制 pH 值11. 0，处 理后水体中 SS 硫精矿溢流水锌精矿溢流水铅精矿溢流 水。尾矿水是最大的废水来源，占到了总废水的 35.3%，硫精矿溢流水其次占 废水总量的 26.2%。铅精矿溢流水和锌精矿溢流