提高选矿回水利用率增加经济效益

摘　要：选矿过程需要消耗大量水，在水资源日益匮乏的现代社会，如何利用回水、且不对选矿指标造成过大影响，是选矿技术人员不得不面对的问题。本文就提高选矿回水利用率增加经济效益进行了简要分析。

关键词：选矿；回水利用；经济效益
引言
　　从国内外选矿废水的净化处理现状来看，对选矿废水单纯进行处理使之达到排放标准，不仅处理难度大，而且处理成本非常高。而对选矿废水进行相应的处理，使废水回用后对生产指标没有影响或者影响甚微则是可行的，不仅节约新水和药剂的用量，而且减少对环境污染，环境效益和社会效益非常显著，是今后选矿废水净化处理的发展方向。从国外选矿废水的处理现状来看，加拿大某洗选厂回用水与新水的比为50%-75%，美国、加拿大、日本等国，在建设新洗选厂和改造某些现有洗选厂时，规定必须实行厂内循环供水。从国内选矿废水的处理现状来看，有些选矿厂实现了选矿废水的部分或全部回用,废水回用率在70%-100%，一般在70%-80%，但废水完全回用则非常少见,目前仅有南京铅锌银矿报道使废水完全回用。因此，从国内外选矿废水净化处理的发展趋势来看，结合当地的具体情况，对选矿废水进行适当的处理，使之完全回用是今后选矿废水净化处理的主要途径。
2.选矿废水综合治理与利用
　　欲减少选矿废水排放量，一方面要设法减少选矿工艺过程的生产清水用量，另一方面要尽可能地增大循环用水量，使进入生产工艺过程的生产清水小于或等于精矿、尾矿(包括在尾矿坝蒸发及尾矿坝渗漏不参与循环的) 带走的水时，使选矿不再排废水。分析目前选矿生产工艺过程用水情况，通过适当改造用水系统及强化管理，能做到进一步减少废水排放，最终实现无废水排放。现将目前进入选矿生产工艺过程的生产清水使用情况及治理意见分述如下。
2. 1地面冲洗水
　　地面冲洗清水消耗1206m3/d。这部分水主要用于生产岗位。冲洗地面矿砂及补充部分作业用水之不足，完全可以用回水取代。以往未用回水主要是误以为这部分水量不太大，且用回水很容易堵塞水管，比较麻烦。但通过几次考查我们了解到这部分水量还是比较大的，再加上管理等因素(比如长流水等) ，此处清水用量不容忽视。使这部分水用回水代替，需解决好回水容易结垢、堵管路、堵阀门的问题。在生产实践中，我们积累了一些使用回水、处理回水管路堵塞方面的成功经验。(1) 回水管要选择直径较大的管路，以利于清理结垢物和延长结垢堵塞的清理周期。DN40 的分支管长度不超过2m；DN20 的分支管长度不超过0.5m。(2) 回水阀门宜选用胶管阀或闸板阀。DN40 以下的阀门最好不用。(3) 回水管路要有计划定期清理，以保证生产需要。只要我们按此原则，经过适当地改造即可完全用回水代替现在的地面冲洗清水。
2. 2设备冷却用水
　　设备冷却消耗清水508m3/d。有碎矿、磨矿用大设备稀油站用水和脱水水环漏斗冷却水。这些水因基本没有污染，可以直接外排，也可以收集后循环使用。
2. 3各种泵消耗水
　　各种泵消耗清水2765.8m3/d。其中胶泵及渣浆泵的水封水、压滤机滤布高压冲洗水系由多级泵将生产清水加压后供应的。水封水管一般均为DN25 以下，高压多级泵流道窄、转速高，对叶轮动平衡有严格的要求，这些都不允许液体介质中含有结垢物、沉淀物；柱塞泵高压冲洗水系专门的高压清洗泵(柱塞泵) 将生产清水加压后产生的，作用是冲洗柱塞上的泥浆，以减少磨损和冷却柱塞。脱水真空泵用水环水是起液体活塞和冷却作用的，此水中若含有矿砂则会造成真空泵叶轮磨损过甚。显然，只有较清洁的水才能满足这部分水的需要。目前1000m3高位水池浊回水系统的回水是不可能为其所用的。尾矿坝的溢流水经收集处理后是否能满足要求尚待以后进一步考查研究。目前只有脱水真空泵用水环水可以收集起来，冷却后自我循环使用。其余的清水消耗(2765.8 - 348 = 2417.8m3/d) 无可避免。而利用真空泵水环水的关键在于要阻止水环水中混入滤液，通过加强管理和适当地改造可以克服这一问题。
2. 4除尘器消耗水
　　除尘器消耗清水112m3/d。除尘器用的这部分清水也可以用浊回水代替。但必须解决管路结垢的问题。
2. 5药剂制备用水
　　药剂制备消耗清水17.1m3/d。因回水中含有一些能与药剂发生化学反应的物质和金属离子等，若改用回水制备药剂，则会对药效产生影响。因此只能用清水。选矿尾矿输送是由1 台柱塞泵(压力8MPa ，流量130m3/ h) 或4 台油隔泵(单泵压力4MPa ，流量50～100m3/h ，二段接力) 来完成的，送往尾矿坝的废水量由泵的流量决定。尾矿输送量为130m3/h 时，送往尾矿坝的水量约为2524.76m3/d。其中有20 %被蒸发或渗漏，那么尾矿坝排废水量应约为2020.61m3/d。根据以上分析，选矿废水综合治理可分两步走：
　　第一步，将沉淀池排污水量减少至零，尾矿坝暂时继续排放已达标的废水。具体做法是，用浊回水取代地面冲洗用清水，真空泵的水环水循环使用，设备冷却水无污染外排或循环使用。忽略循环使用中的损失，生产新水单耗1. 19m/ t 原矿，生产新水占选矿总用水量的32 %。
　　第二步，在第一步治理完成的基础上回收利用尾矿坝溢流水，充分循环使用回水，使选矿生产过程达到不排放废水。具体做法是，将尾矿坝溢流水收集后进行净化处理，然后作为选矿各种泵用水封水、除尘器用水循环使用。继续保留药剂制备用清水。
2.6综合效益分析
　　（1）经济效益
　　节约新水用量和费用。改造后的回水设施，年增加回水用量约758.9万t，节约新水量约450万t/a，新水（不计水资源收取费因素）运行，管理费按0.2元/t计年节约资金90万元。
　　节约电费。采用自流水代替动力回水，取消2台清水泵（配用功率分别为75KW、150KW），平均电价按0.24元/（KW·h）计算，年节约电费为40.2万元。节约污水缴纳费。新的回水设施，年增加回水量758.9万t，相应减少了废水排放量，每吨污水（指超标污水）按0.05元收费，年可减少污水缴纳费37.9万元.
　　（2）环境、社会效益
　　增大回水利用，减少污水排放量，保护和改善了水系水质，避免了污染纠纷，稳定了社会，促进了企业经济发展。
3.改造回水设计
　　若是采用浮船泵将尾矿库内的澄清水输送至选矿厂高位水池。回水管道为Φ630mm，长度为4500余米，穿越涵洞2座。管路通过地段地形复杂，起伏落差大，维护检修效率低，管理极不 方便。
　　改造就可以在尾矿库水边线内合适位置取自流水，建造回水自流涵洞1条，长度为1488 m，过水断面为圆形，直径1.8 m，洞身全线采用混凝土衬砌，涵洞坡降为i=0.003，涵洞进水口与四级窗式进水塔联接，塔体分别坐落在宽1.2 m，高1.8 m的矩形通道上，与涵洞联接，通道坡降比为1∶2。回水由塔体的窗口进入，经自流止涵洞口，再与回水管路连接，回水靠落差(60 m)静压输送到选矿厂回水大井内。回水塔的进水口为圆孔状，直径500 mm，采用拍门(堵板)调整进水量，操作灵活，劳动强度轻，使用安全可靠。改造后的回水设施，回水能力5.24万t/d，较改造前提高2.24万t/d，年增加回水量758.9万t，回水利用率由改造前的58.98%提高到70.24%。
总结
　　选矿回水回用后，新水用量减少，取水用电量也减少，节能减排效益明显。同时减轻了硫精矿库的安全威胁。选矿回水回用于生产后，进入回水处理站的废水减少，缓解了回水站的生产压力，减少了外排水，保护了周边的生态环境。
参考文献
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