[发明专利]一种多金属矿选矿废水混凝沉淀装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多金属矿选矿废水混凝沉淀装置及方法。

背景技术

有色金属选矿过程中，1吨矿石采用浮选法处理一般用水4～7m³，重选法用水20～26m³，浮选-磁选法用水23～27m³，重选-浮选法用水20～30m³，用水量巨大。大量的选矿废水伴随尾矿以尾矿浆形式从选矿厂流出。由于选矿废水中固体悬浮物含量高，所含浮选药剂种类多且浓度高，重金属种类多且毒性大，如果将选矿废水直接排入自然水体中，必然会对水环境造成严重污染，给人类的生产、生活带来严重的潜在危害。常用的选矿废水处理工艺一般是在废水中投加石灰乳，再将废水和尾砂一起送往尾砂库。但该技术不能很好地解决废水中固体悬浮物浓度高、絮凝沉降时间长、出水浊度和COD超标、出水pH值偏高等问题；加上选矿废水中含有部分难降解的有机药剂，废水中水玻璃和有机药剂去除不彻底而影响选矿指标，导致废水难以回用。

针对上述问题，孙水裕等根据铅锌硫化矿选矿废水特点，将锌尾水直接回用于选锌作业，尾矿水直接回用于选硫作业，选矿废水经pH值调节、混凝沉淀、活性炭吸附处理后回用于磨矿、选铅和其他选矿作业。刘兴宇等采用臭氧反应器和生物活性炭反应器联合处理铅锌硫化矿选矿废水，处理后废水回用于选矿流程。覃文庆等通过一种锡铅锌多金属矿选矿废水内循环流程综合回收工艺，采用混凝沉淀和吸附两级处理实现废水回用。陈伟等针对高海拔地区复杂铜铅锌多金属矿、彭新平等针对硫化铅锌矿选矿废水，采用先混凝沉淀或自然沉淀，后二氧化氯氧化曝气，再经调pH值、沉淀处理后回用于选矿生产。周前军等采用先电解再依次加助凝剂和氧化剂除去白钨选矿废水中水玻璃和有机药剂的方法，处理后出水可回用于选矿工艺。吴伯增等采用化学、物理、生物相结合的方法处理锡矿选矿废水，通过延长其沉降距离和沉降时间，处理后出水达到农业灌溉用水标准。陈香友等利用钼选矿企业现有选矿废水输出设备和尾矿库，在废水中添加氢氧化钙、皂化渣和电石泥废水处理剂，使废水中悬浮物沉降净化并实现废水循环利用。此外，孙伟等在硫化矿选矿废水中加入聚合硫酸铁沉降，再通入臭氧解决选矿废水中有机物污染问题。在可见光条件下，周国华等采用纳米氧化铁粉体、梅光军等采用三氧化二铋粉体为光催化剂降解硫化矿选矿废水中的有机成分。

不同有色金属矿中伴生矿物和赋存特性各异，采用不同选矿工艺和选矿药剂制度造成选矿废水处理相差较大。在多金属矿浮选作业中，残留的水玻璃等浮选药剂使得选矿废水难以高效絮凝和澄清，出水难以满足回用要求。本发明针对钨、钼、铋等多金属矿选矿废水处理问题，在《一种多金属矿选矿废水高效絮凝沉淀净化方法》基础上，开发针对性和适用性强、处理成本低、满足废水直接排放或回用要求的高效混凝沉淀新装置及其工艺。

发明内容

本发明提供了一种多金属矿选矿废水混凝沉淀装置及方法。该工艺通过对混凝沉降装置的设计以及混凝剂种类、浓度、配比、反应时间等参数的优化，能实现多金属矿选矿废水的高效絮凝沉降和泥水快速分离，大幅度缩短悬浮物的沉降时间，提高废水处理效率，出水水质达到《污水综合排放标准（GB8978-1996）》一级标准。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种多金属矿选矿废水混凝沉淀装置，包括混凝反应池、絮凝-沉降-分离一体化装置和阻隔墙；所述的混凝反应池、絮凝-沉降-分离一体化装置和阻隔墙依次串联；所述的混凝反应池的入口并联有设置了计量泵的第一药剂槽；所述的絮凝-沉降-分离一体化装置的入口并联有设置了计量泵的第二药剂槽；所述的絮凝-沉降-分离一体化装置包括底部为倒锥形的外壳、固定在外壳内且顶端封闭的直圆柱状的反应筒体、带电机驱动的搅拌桨、进水管、溢水槽、用于阻抑污泥浓缩沉淀区污泥返混的多孔底板；所述的进水管连接混凝反应池和第二药剂槽并穿过外壳顶部伸入反应筒体的内腔，搅拌桨设置于反应筒体内，反应筒体上部为絮体粗化反应区，下部为絮凝沉降区，多孔底板固定于反应筒体的底部并通过支架与外壳底部相连，形成呈倒锥形的污泥浓缩沉淀区，下接污泥排出管，反应筒体与外壳间所形成的空腔为泥水分离澄清区，在絮凝-沉降-分离一体化装置内处理后的废水经设置于外壳上部侧壁的溢水槽排出至阻隔墙。

所述的一种多金属矿选矿废水混凝沉淀装置，所述的混凝反应池为内设有单级或两级搅拌桨的搅拌池、均化池或沉淀池中的一种。