铅锌矿浮选工艺流程图（精选3篇）
铅锌矿浮选工艺流程图 篇1
铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨
铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨
覃海春（广西华之夏环保咨询有限公司广西南宁530022）
摘要：铅锌冶炼废水具有成分复杂、毒性大、难以处理等特点。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采取的污水处理工艺进行比较，通过筛选和优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。
关键词：铅锌冶炼；酸性重金属工业废水；处理；中和沉淀；固液分离
1前言
铅锌冶炼企业所产生的废水均为酸性重金属工业废水，含锌、铅、镉、铜、汞等多种重金属及砷金属，就其处理难度和危害性而言，属于难生物降解又有很大毒性的废水。众所周知，汞、镉、铅等重金属具有显著的生物毒性，微量浓度即可产生毒性，在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如甲基汞)，或被生物富集，通过食物链进人人体，造成慢性中毒。日本水俣湾由汞中毒造成的“水俣病”，神通川流域因镉造成的“痛痛病”，就是重金属污染给人体的健康带来的损害典型事实。此外，铅锌冶炼废水呈酸性，且含多种重金属，这给综合治理带来了极大的难度。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采用的废水处理工艺进行分析，通过筛选及优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。2铅锌冶炼废水排放现状
目前国内铅冶炼行业采用烧结机（烧结锅）－鼓风炉炼铅工艺的企业，由于烟气中SO2含量低，达不到制酸要求，烧结烟气基本采取石灰水喷淋后排空的处
理方式，石灰水为循环使用，仅补充石灰乳及消耗水，无废水外排；采用氧气底吹－鼓风炉还原炼铅工艺(SKS)的企业，烟气用于制酸，烟气净化洗涤废水经处理后可以用于冲渣，不外排。可认为，铅冶炼企业废水可以做到不外排，对外界水体影响不大。
锌冶炼行业普遍采用常规焙烧浸出湿法炼锌工艺，沸腾炉烟气用于制酸，净化系统会产生污酸；电锌生产线各工序洗洗滤布和电解锌洗板、地面冲洗会产生
废水，工艺过程有溶液膨胀外排水。根据对生产工艺分析，锌冶炼废水含锌、铅、镉、铜等多种重金属和砷金属，并含硫酸，可描述为“重金属酸性工业废水”，目前采取的污水处置方式为将污水处理后回用于生产系统或外排。
3治理技术概述
根据王志刚、张建梅、郭冀峰、逯延军、徐灵等介绍，目前已开发应用的废水处理方法主要有3种：第一种是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法、高分子重金属捕集剂法等；第二种是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取、离子交换等方法；第三种是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。本文主要介绍其中的几种方法：
（1）中和沉淀法
中和沉淀法是目前处理酸性重金属工业废水应用最广泛的方法，所采用的中和剂通常是石灰和电石渣。在废水中加入石灰乳，重金属形成氢氧化物沉淀，再经过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。中和沉淀法操作简单，中和剂来源广、价格低廉，在去除重金属离子的同时能中和硫酸，是常用的处理方法。不足之处在于：沉渣量大，含水率高，易二次污染，且对pH值要求严格。
（2）硫化法
在废水中投加硫化剂，使重金属离子与S2-形成硫化物沉淀而去除。硫化法主要是利用重金属硫化物溶解度低的原理，废水中低浓度重金属离子容易与S2-结合形成沉淀物而去除，从而使出水容易达到排放标准。由于硫化物沉淀细小，很难通过沉淀或过滤的办法去除，目前硫化法主要作为废水处理的辅助手段，用于废水的二段或三段处理，以保证出水达标排放。
（3）铁氧体沉淀法
铁氧体沉淀法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术，是在废水中加入铁盐，使各种金属离子形成铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而净化废水。比重大于3．8的重金属都可以形成铁氧体。此法能一次脱除废水中的多种金属离子。形成的沉淀是一种优良的半导体材料，设备简单。操作方
便，对水质的适应性较强，沉渣极易脱水。但在操作过程中需加热到7O℃左右，或更高，并通入空气氧化，氧化速度慢，因此操作时间长，耗能高。
由于该法对废水温度有较高的要求，目前在我国铅锌冶炼废水治理中尚无应用。
（4）溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。
（5）胶束增强超滤处理法
20世纪80年代以来，国外开始研究一种新的水处理技术，以去除废水中的有机污染物和金属离子，即胶束增强超滤处理法。这是一种将表面活性剂和超滤膜耦合起来的新技术，由表面活性剂形成的胶团表面有高度的电荷密度和高电势，多价金属离子通过静电作用被吸附。当溶液通过超滤膜时，金属离子与胶团一起被膜截留，透过膜的几乎是纯水，从而达到分离金属的离子的目的。国内对这一处理方法的研究报道较少，国外也处于研究阶段。
胶束增强超滤处理重金属废水，工艺简单，处理效果好，适用于处理浓度较低的重金属废水。但是存在的主要问题是膜组件昂贵，且在使用过程中膜容易受到污染而导致通量下降，影响去除效果；另外，胶束增强超滤所用的表面活性剂的分子质量相对较小，因而在透过液中含有少量的表面活性剂，这相当于在处理过的废水中又引进了一种新的污染物。如何处理此类问题，目前仍处于研究阶段。
（6）生物吸附法
近十年来，用生物(如细菌、真菌、藻类、酵母等)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水已成为环境工程领域的一个研究热点。生物吸附法是利用生物体的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子。与其它方法相比具有以下优点：①生物吸附剂可以降解，不会发生二次污染。②来源广泛容易获取且
价格便宜。③生物吸附剂易解吸，能够有效地回收重金属离子。基于上述优点，研究报道相当多。
4发展趋势研究
（1）生物法将成为主导方法
虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。
（2）几种技术集成起来处理重金属废水
重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处，为重金属废水的根治找到新的出路。
（3）废水零排放
目前铅锌冶炼废水经处理后一般回用于生产系统，但由于生产工艺对用水水质有一定的要求，往往无法做到零排放。经处理后符合排放标准的废水仍含有微量的重金属离子，由于累积作用，废水外排对外界水体仍会产生污染；此外，我国水资源短缺已成为社会经济发展的瓶颈。因此，实现铅锌冶炼废水零排放，即可节约用水，又能根治水环境污染，具有重要的经济价值和现实意义。5治理技术比较分析
根据对广西区内柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州锌品股份有限公司、原柳州有色冶炼股份有限公司以及国内株洲冶炼厂、葫芦岛锌厂污水处理厂所采取的污水处理工艺进行分析，可发现目前国内对酸性重金属工业废水采取的处理措施均为中和沉淀法，只是所选用的工艺流程和设备稍有不同。
现将各厂污水处理工艺介绍如下：
（1）柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司
柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司污水处理站均为长沙有色冶金设计研究院设计，对含As硫酸污水采用低pH值铁砷氧化共沉法，脱
砷后的硫酸废水与冶炼污水一起用石灰中和法处理后，再经一系列絮凝、沉淀、压滤等处理工艺。
工艺流程见图5.7-1。
工艺流程评述：
①低pH值除砷，在除砷的同时，中和大部分硫酸，可减少二段中和的石膏产生量，提高二段中和渣中有价金属的品位，有利于二段中和渣的回收利用。
②斜板沉淀池容易堵塞，沉淀效果不理想。
③存在砷渣处理问题。
作者:SystemMaster 文字大小:[大][中][小
铅锌矿浮选工艺流程图 篇2
福建省尤溪县丁家山铅锌矿是一中型、细粒难选原生多金属矿山。矿石中除含铅、锌、银、铜、硫外, 还伴有铋、砷、镉等稀有金属。原矿含铅1.48%、锌6.00%、硫18.35%、铁31.46%、银89g/t, 具有较高的经济价值。针对生产中所存在的问题进行了技术改造:采用强化磨矿操作, 合理补加钢球提高了磨矿效果;通过改善药剂制度, 改进锌选工艺流程, 取得了明显的效果。
1矿石性质
福建省丁家山铅锌矿为原生多金属矿, 金属矿物主要有磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿, 其次有黄铁矿、黄铜矿。脉石矿物主要有透辉石, 其次为绿帘石、绿泥石、透闪石、阳起石。其中磁黄铁矿含量变化大, 占总矿物量的10%～40%。丁家山铅锌矿大部分为细粒难选铅锌磁黄铁矿类型矿石。矿石中有用矿物嵌布粒度细且不均匀, 磁黄铁矿含量高, 本身还含有铜, 足以活化磁黄铁矿, 使磁黄铁矿具有良好的浮游性。这样就出现了矿物解离难, 磁黄铁矿抑制难, 锌精矿主品位偏低, 锌金属回收率偏低等问题。
原矿主要化学成分见表1。
2选矿
为筹建日处理200 t选厂提供参考资料, 先后两次对丁家山含铅锌矿石进行了选矿。两次所采用
的工艺流程基本一致, 第二次试验所用的矿石较第一次更难选, 属于高硫铅锌矿石。第二次试验采用了异端磨矿、磨矿细度为65%-0.074 mm优先浮选工艺。试验结果不理想, 铅锌精矿产品质量在41%左右, 回收率也偏低。主要原因是:①磨矿细度不够, 有用矿物不能充分单体解离, 因而应适当增加磨矿细度。但是倘若增加磨矿细度必须两段磨矿, 即增加磨矿的投资和选矿成本, 这对小选厂是不利的。②磁黄铁矿本身含Cu0.05%, 使磁黄铁矿具有良好的可浮性, 很难抑制。针对这种情况, 采用了粗精矿再磨再选试验, 锌精矿再磁选的试验, 试验结果见表2。
从试验的结果可知:要分选出合格的铅、锌精矿有必要对铅、锌粗精矿进行再磨再选和锌精矿再磁选提纯。但是考虑到建厂规模、投资因素、以及本矿是以锌为主, 再磨再磁选造成锌回收率太低 (66.94%) , 所以建厂时没有采用上述工艺, 而是采用了:一段闭路磨矿、优先浮选工艺流程。其中铅选采用一粗、四精、二扫的选别流程, 锌选采用一粗、三精、二扫的选别流程。
3选矿工艺的改进
3.1强化磨矿操作, 增加磨矿细度
原矿的物质组成研究表明, 65%-0.074 mm的磨矿细度是不能够使有用矿物充分单体解离的, 必须增加磨矿细度才能够满足浮选要求。首先是要解决钢球的配比问题, 矿石的钢球补加制度, 见表3。这种制度既优化了磨矿条件, 提高磨矿效果, 降低了钢球消耗。
其次要强化正规操作, 严格把握好球磨的入磨浓度, 通过返砂水的合理补加, 把浓度控制在75%左右。同时控制好磨后补加水, 确保分级机溢流浓度在42%左右, 细度在72%-0.074 mm左右。而且经常测定浓度、细度, 及时调整好补加水。
通过上述两个问题的解决, 在处理量不降低的情况下分级机溢流细度达到72%-0.074 mm, 有效地使各有用矿物得到更好的单体解离, 为浮选工作创造了很有利的条件。
3.2改善药剂制度, 提高选别指标
3.2.1 改进前后的药剂制度比较
1998年底进行了改进, 改进前后的药剂制度见表4。
1999年1月至10月份的生产指标可以看出药剂制度的改进取得了显著的效果, 特别是铅选系统, 增创产值100万元。改进前后的生产指标见表5。
3.2.2 提高选别指标
3.2.2.1 铅选指标的提高
从表5可以看出铅选指标提高幅度较大。这是由于:其一, 球磨机中添加少量乙硫氮作为捕收剂, 可以适当保护铅的可选性, 促使乙硫氮与新鲜表面的方铅矿在球磨机中优先作用。同时在铅选的粗选、扫1取消2#油, 利用丁铵黑药作为起泡剂, 使得浮选泡沫稳定, 有用矿物被有效捕获。这样铅精矿的质量和回收率都有明显的提高。
3.2.2.2 锌选指标的提高
锌选作业采用重加重压的方法, 即在粗选采取中碱条件下 (pH=10) , CuSO4、丁黄药加量偏大, 在精选采用高碱 (pH=12～13) 抑制硫铁矿。同时在扫II补加少量丁铵黑药作起泡剂兼捕收剂来把尾回收锌。这是由于原矿中含磁黄铁矿偏高, 在锌选作业中容易被活化捕收从面消耗了一部分药剂, 不能有效回收闪锌矿, 必须加大药剂用量。粗选段不能采用高碱, 否则泡沫过粘, 各种矿物混杂在一起不易被有效分离, 且对精选不利。粗选药剂量偏小, 会出现锌精矿主品位偏低 (低于47%) , 且锌的金属回收率也低 (低于80%) 。
3.3改进锌选工艺流程来提高浮选的各项指标
由于入选品位的提高, 如按原设计的流程生产, 则浮选时间不够, 指标不理想。为此, 增加了1个搅拌桶, 2个锌粗选浮选槽和锌扫Ⅲ3个槽。
锌粗选采用6个浮选槽 (原为4个槽) , 可以强化粗选, 达到“早收、多收”的效果。
增加锌扫Ⅲ来把尾, 提高锌回收率。
考虑到锌精选时间不够, 可能会降低锌精矿质量, 对锌精选行了改造:将原设计SF-0.7浮选槽改为SF-1.2浮选槽。槽数结构改为一精三槽, 二精两槽, 三精两槽, 三精一槽, 使锌产品质量不但没有因为锌回收率的大幅度提高而降低, 反而有所提高。
3.4实行配矿提高原矿的入选性能
由于丁家山铅锌矿大部分为细粒难选铅锌磁黄铁矿类矿型矿石, 矿石中磁黄铁矿含量不稳定, 有高有低, 而且含水量越高各矿物结晶粒度愈细, 矿物愈难单体分离、难选。利用一段磨矿很难达到有用矿物大部分单体解离, 在不增加二次磨矿的前提下 (考虑到生产成本的问题) , 只能采取配矿措施, 即在采矿过程中实行有计划按比例的开采, 确保磁黄铁矿含量控制在15%左右, 有效地改善了矿石的入选性能, 为浮选工作带来有利条件。
4结束语
在生产实践中得出以下经验:
(1) 采用强化磨矿操作, 合理补加钢球可以提高磨矿效果。
(2) 改善药剂制度, 改进锌选工艺流程, 提高了浮选的各项指标。
(3) 建议在不增加二次磨矿, 即不增加选矿成本的条件下, 采矿过程中采取合理配矿的措施, 将磁黄铁矿含量控制在15%左右, 能有效地改善矿石的入选性能, 提高选矿效果。
参考文献
[1]沈白熙.浮选药剂[M].北京:冶金工业出版社, 1981.
[2]丁家山铅锌矿石1#样可选性试验报告[R].西北有色地质研究所.1995.
[3]丁家山铅锌矿石可选性试验报告[R].北京矿冶研究总院.1999.
铅锌矿浮选工艺流程图 篇3
关键词：浮选煤尾,处理,选煤设备,工艺流程
浮选尾煤的处理不仅能防止浮选尾煤水对环境的污染, 还能节约工业用水, 解决工业区水源不足的问题。因浮选尾煤中含有大量微细粒粘土类矿物, 而它们又具有分散性强和可压缩的特点, 这给浮选尾煤的处理带来了很大的困难, 因此, 浮选尾煤的处理是选煤厂的一个较为复杂的问题, 是实现煤泥水闭路循环的关键。做好浮选尾煤的处理非常重要。浮选尾煤的处理流程主要包括低浓度浮选尾煤的浓缩和澄清, 浓缩后尾煤脱水回收和脱水产品的利用。各选煤厂浮选尾煤的浓缩和澄清是在适宜的絮凝剂配合下在浓缩澄清设备中完成。浮选尾煤经浓缩澄清后, 能得到每升几百克以上的浓缩产品和每升几克乃至零点几克的澄清水。对浓缩后尾煤的脱水, 各个选煤厂要按具体情况采用的设备不尽相同, 其效果也各不相同。浮选尾煤的处理流程是以浮选尾煤脱水设备为中心的处理流程。
1 厂外沉淀池回收工艺
利用厂外沉淀池回收浮选尾煤水是一种原始、最简单的浮选尾煤处理流程。传统的厂外沉淀池处理浮选尾煤是使大多数煤泥沉淀下来, 溢流水直接外排。因溢流水中含有一定量的固体颗粒和剩余浮选药剂, 很可能导致环境污染。为了提高煤泥水固、液分离效果, 应先在浮选尾煤中添加凝聚剂, 再送至厂外沉淀池, 固体颗粒在厂外沉淀池中凝聚、沉降而成为沉淀物, 澄清水返回厂内复用。池内沉淀物经自然脱水、干燥, 实现一定水分后用机械挖出装车外运。为了提高厂外沉淀池的澄清效率, 一般浮选尾煤送入厂外沉淀池前添加凝聚剂以促使固体颗粒团聚和沉降。
采用厂外沉淀池处理浮选尾煤, 一是流程简单, 并把选煤厂的所有滴、漏和生产事故产生的废水集中在这里进行处理。它的缺点一是沉淀池不能连续作业, 需要几个池子轮换工作, 还要有煤泥挖出后的堆积场所, 占地面积较大;由于沉淀池大面积的蒸发和渗漏, 使水的损失较为严重, 会影响水的回收复用;三是沉淀物尽管自然脱水、干燥, 但挖出时水分还是较大;在管理不好时, 可能导致煤泥损失和环境污染。
2 浓缩———过滤的工艺设备与流程
送入浓缩机, 经澄清、浓缩, 溢流水循环使用, 浓缩机底流送入过滤机进行脱水, 滤饼有的选煤厂采用浓缩一过滤流程处理浮选的尾煤。对浮选尾煤添加凝聚剂后, 把它作为最终产品, 滤液返回浓缩机。
浓缩设备一般有耙式浓缩机。因浮选尾煤中含有大量的粘土质细颗粒, 导致煤浆的粘度较大。过滤时的表现为滤饼薄、水分高、卸饼困难、滤布堵塞和滤液中固体含量高。为提高滤饼的脱落效果, 对浮选尾煤的过滤多采用折带式过滤机。
除通常影响过滤机工作效果的因素外, 浮选尾煤过滤时, 影响其工作效果的突出因素是入料中极细粒的含量。在浮选尾煤中极细粒含量较多时, 为改善其过滤效果, 有的采取在过滤机入料中掺进适量粗粒的措施, 可取得很好的效果。
这种流程也存在一定的缺点, 主要是过滤机的单产低, 需过滤机台数较多, 滤液中固体含量较多, 其返回不但增加了浓缩机的负荷, 还影响浓缩机溢流水的质量;在入料中极细粒含量较多时, 过滤机有时不能正常工作。浮选尾煤中细粒和黏土泥杂质含量较小时, 可采用这个流程。
3 浓缩———压滤的工艺设备流程
浮选尾煤处理工艺流程, 被选煤厂采用。从技术上说, 浓缩一压滤流程是处理浮选尾煤是比较理想的, 对尾煤压滤也是能够实现洗水闭路的主要途径。这个流程是把浓缩机底流送入压滤机脱水, 滤饼是最终产品, 滤液能直接作为澄清水而循环复用。
浓缩后尾煤用压滤机脱水, 滤饼水分通常较低, 能单独运输, 滤液中固体含量也小, 所以, 防止了用过滤机对浓缩后浮选尾煤脱水时产生的问题。在生产上压滤机是现在浮选尾煤脱水的可靠设备, 此流程的优点是滤饼水分低, 滤液中固体含量少, 压滤机工作可靠等。而压滤机的使用还存在一些问题, 主要是处理能力较低, 箱式压滤机劳动强度较大、需要操作人员较多、工作不连续, 使用不当会发生滤板、滤布损坏严重的问题。
4 浓缩———过滤、浓缩———压滤的联合流程
过滤机不适合处理极细粒含量多的煤泥, 而压滤机尽管适合处理极细粒含量多的煤泥, 而处理能力比较低, 一些选煤厂把这些设备联合使用, 可以发挥各自优点, 在浮选尾煤的处理中可以取得较佳的效果。
这种工艺流程是把浓缩机底流用旋流器分级, 粗粒尾煤送至过滤机处理, 极细粒尾煤和过滤机滤液送至压滤机处理, 浓缩机溢流和压滤机滤液作为澄清水循环复用, 过滤机和压滤机的滤饼是最终产品。这种流程是利用过滤机处理过滤的物料, 其单位处理能力高, 过滤机滤液送给压滤机可防止细颗粒通过滤液而出现的反复循环;使用压滤机作为把关设备回收细泥, 由于入料中的固体量少, 因此, 可减少压滤机使用台, 在处理浮选尾煤时, 还要做好尾煤脱水后的运输。运用这些流程处理浮选尾煤, 除了压滤机的滤饼水分较低外, 其他脱水产品的水分都比较高, 所以, 脱水后的浮选尾煤与细矸石混合后再进行外运。
参考文献
[1]刘加伟.范各庄选煤厂煤泥水系统改造.洁净煤技术, 2011.
[2]赵良兴.影响加压过滤机工作效果的主要因素分析.选煤技术, 2009.
[3]杜晓亮.选煤厂煤泥水闭路循环技术研究.甘肃冶金, 2007.
[4]董永杰.选煤厂煤泥水处理系统设计探讨.水力采煤与管道运输, 2007.