南京栖霞山锌阳矿业有限公司选矿废水处理与综合利用试验研究报告

南京栖霞山锌阳矿业有限公司选矿废水处理与综合利用试验研究报告广东工业大学环境科学与工程学院二00七年六月项目名称：南京栖霞山锌阳矿业有限公司选矿废水处理与综合利用试验研究报告项目完成单位：广东工业大学环境科学与工程学院协作单位：南京栖霞山锌阳矿业有限公司课题负责人：孙水裕参加试验人员：戴文灿宋卫锋谢武明龙寿来舒生辉分析人员：刘敬勇张俊浩I目录第一章前言........................................................11.1试验研究的背景、目的和要求...................................11.2试验研究应达到的技术指标和参数...............................21.3本研究采用的思路及方案.......................................2第二章试验研究方法................................................42.1试验用废水..................................................42.2试验所用化学药剂............................................62.3试验用仪器设备..............................................62.4试验原则工艺流程............................................72.4.1废水化学沉淀原则流程图.................................72.4.2废水混凝沉淀原则流程图.................................72.4.3废水超滤原则流程图.....................................82.5水质监测方法................................................82.5.1CODCr快速测定法........................................82.5.2水质浊度的测定.........................................92.5.3总不可滤残渣(SS)(滤纸重量法)..........................112.5.4废水中SO42-的测定--铬酸钡分光光度法....................122.5.5废水中氯化物的测定--硝酸银滴定法......................132.5.6废水中铝离子的测定....................................132.5.7废水中其它金属离子的测定..............................152.6.混凝实验条件分析...........................................15第三章、试验结果及分析.............................................163.1硫尾水试验研究..............................................163.1.1Na2CO3加入量试验......................................163.1.2明矾对废水中重金属离子的影响..........................173.1.3明矾和PAM对废水中重金属离子的影响....................173.1.4混凝沉淀处理效果试验..................................183.1.5浊度试验结果..........................................193.1.6最佳试验条件下的效果..................................203.1.7小结..................................................203.2尾矿水试验研究..............................................213.2.1Na2CO3最佳的加入量试验................................223.2.2浊度试验结果..........................................22II3.2.3最佳试验条件下的效果..................................233.2.4小结..................................................233.3充填溢流水的试验研究........................................233.3.1确定Na2CO3最佳的加入量................................243.3.2浊度试验结果..........................................243.3.3最佳试验条件下的效果..................................253.3.4小结..................................................253.4混合水的化学沉淀、混凝和超滤试验............................263.4.1确定Na2CO3最佳的加入量................................263.4.2浊度试验结果..........................................273.4.3最佳试验条件下的效果..................................273.4.4小结..................................................273.5锌精矿水的化学沉淀、混凝和超滤试验..........................283.5.1确定Na2CO3最佳的加入量................................283.5.2浊度试验结果..........................................293.5.3最佳试验条件下的效果..................................293.5.4小结..................................................293.6硫精矿水的化学沉淀、混凝和超滤试验..........................303.6.1确定Na2CO3最佳的加入量................................303.6.2浊度试验结果..........................................313.6.3最佳试验条件下的效果..................................313.6.4小结..................................................32第四章、结论：.....................................................334.1废水水质分析结果............................................334.2净化处理试验研究结果........................................334.3生产废水综合利用方案和处理工艺..............................354.4运行成本分析................................................351第一章前言1.1试验研究的背景、目的和要求南京栖霞山锌阳矿业有限公司选厂目前生产规模为日处理1300吨原矿，浮选产出铅、锌、硫铁、铜矿四种精矿，硫尾磁选产出锰精矿，选厂每天产出选矿废水约5500m3左右。2000年广东工业大学受南京栖霞山锌阳矿业有限公司的委托进行了选矿废水净化处理与回用的试验研究，当时的选厂每天产出选矿废水约3000m3左右。于2001年4月12日建成了日处理3500m3/d的废水处理回用系统，系统一直正常运行，实现了净化处理后的选矿废水的全部回用。但随着近年来选厂处理规模的不断扩大和工艺流程不断改进及选矿精矿产品的增加，选矿废水的量已从原来的3500m3/d增加到现在的5500m3/d，废水种类增多，不同种类废水的水质变化较大，选矿过程各个作业对回用废水水质的要求也有明显不同。现有废水处理回用系统已不能满足选厂要求，主要存在以下几个问题：（1）选厂现在每天用水量大约为7000m3/d，其中新鲜补加水量1600m3/d，加回水用量5400m3/d，每天尚有500—600m3/d的回水不能回用，造成回水过剩的主要原因是回水不能回用陶瓷过滤机脱水过程，而要使用较多的新鲜补加水（600m3/d）。因为回水的pH较高，回水中含有较高浓度的钙、镁、铁等离子，及含有较高浓度的固体悬浮物和微细胶体，回用会导致陶瓷过滤机滤板微孔的堵塞，影响陶瓷过滤机的作业。（2）现有的选矿废水处理及回用系统能力不足，设计的处理能力为3500m3/d，而现在实际的处理大约5500m3/d，导致混凝沉淀过程时间偏短，沉淀效果不佳，出现跑浑。（3）井下充填沉淀溢流水有时跑浑，废水中有时带有尾矿，进入废水处理及回用系统。（4）废水净化处理程度需加深，进一步降低回用水的CODcr值，减少废水回用对选矿过程的影响。为此，南京栖霞山锌阳矿业有限公司再次委托广东工业大学对公司选矿废水处理与综合利用进行试验研究，目标是在现有生产规模和生产工艺条件下，扩大废水净化处理和回用的能力，减少新鲜补加水的用量，最终实现全部选矿废水（约25500m3/d）的分质高效合理利用，实现矿山废水的零排放。同时试验研究结果要作为设计新的废水净化处理和回用系统（处理能力约3000m3/d）的依据。具体研究要求如下（1）进行矿山生产废水水量的考查和水质分析，查明废水回用影响陶瓷过滤机过滤和选矿过程的水质成份及含量；（2）进行选硫尾矿废水等低pH废水的净化处理试验，处理后出水水质能达到陶瓷过滤机脱水过程用水水质的要求，使过滤过程不再用炼油厂水；处理后出水水质能达到磁选过程用水水质要求；（3）在实验室研究基础上，进行低pH废水净化处理和处理后出水回用于陶瓷过滤机过滤和磁选过程的工业试验；（4）现有的废水处理系统主要用来处理高pH废水，在现有净化处理基础上，要进一步强化处理效果，进一步降低高pH回用水的COD值，减少高pH废水回用对选矿过程的影响。（5）进行矿山井下废水处理工艺的试验研究。（6）综合制定铅锌矿山生产废水综合利用方案和处理工艺。1.2试验研究应达到的技术指标和参数新研究的低pH废水净化处理工艺，出水水质能达到陶瓷过滤机脱水过程用水水质和磁选过程用水水质的要求，既能解决现有废水系统处理能力不足问题，又能解决现有多出500--600M3/d的回水的问题，在保证选矿指标和精矿过滤效率不降低的前提下，选矿废水实现全部回用和零排放。以提高废水回用率和清洁生产为前提，以提高经济效益为目标，提出合理的综合利用矿山废水的工艺流程。1.3本研究采用的思路及方案从清洁生产技术出发，针对目前现厂存在的问题，本研究立足于简便、实用、高效、经济的原则，提出如下研究思路及方案。（1）针对每天尚有500—600m3/d的回水不能回用，通过对现有低pH废水废的进一步净化处理，处理量为600—1000