關于鐵選行業廢水循環利用的研究

摘 要:本文概述了岫巖鐵選行業概況，介紹了鐵選行業中廢水循環利用的可行性、原理和工藝流程等，此技術可以節約大量的水資源，具有十分顯著的經濟效益、環境效益和社會效益，對當前發展循環經濟、建立節約型社會具有十分重要的意義。

關鍵詞:鐵選行業廢水循環利用

中圖分類號:X7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0048-02

1 岫巖鐵選行業概況及節約用水的必要性

岫巖地處遼寧東部山區，境內蘊藏著豐富的礦產資源，已探明的礦產資源有40多種，儲量較為豐富的有菱鎂、玉石、鐵礦、滑石、黃金、鉛鋅、白粒巖、硅石、瑩石、花崗巖等，其中岫巖玉石、菱鎂礦石享譽世界。岫巖境內鐵礦資源較豐富，特點是鐵礦數量較多，岫巖地區已發現的鐵礦床遍布境內中、北部10個鄉鎮，全縣共有50多家鐵選廠，這些鐵選廠所產生的大量廢水全部排入岫巖的大洋河、哨子河兩大水系，這些污水的排放不僅對水環境造成嚴重污染，同時也是水資源的嚴重浪費。在當前資源緊缺的情況下，大力發展和推廣工業用水重復利用技術，提高水的重復利用率是工業節水的首要途徑。特別是當前推行循環經濟、建立環境友好型、資源節約型社會，鐵選行業中水回用更具有十分重要的意義。

2 主要生產設施

2.1 生產工藝簡述

選礦流程為原礦石經鄂式破碎機破碎使粒徑在約25mm以下，由振動篩篩分、圓錐破碎機進一步粉碎至粒徑小于2mm，進入球磨機磨粉，螺旋分級控制原礦粒度-200目約占45%，原礦石經過破碎、球磨、篩分、脫水、磁選、過濾等加工工序得到鐵精礦。在礦石的球磨、磁選等過程需要加水，水和礦粉直接接觸形成廢水，故廢水主要來源于以上工序。精礦產率60%以上，回收率88.64%。

2.2 污水處理程度

處理前污水水質，選礦廠污水排放中的主要污染物為SS，排放濃度一般在500mg/l左右，此外，污水中還含有少量的銅等金屬離子和無機物。處理后的水質要求污水全部回用，故污水處理后的水質應滿足回用于生產工藝要求。據調查，選礦廠用水按水質不同可分為凈水、次凈水和濁水，懸浮物含量分別小于等于30、200、1000毫克每升。

選礦用水中凈水水質要求較高(SS≤30 mg/l)，而次凈水和濁水要求較低，本項目回用水主要用于次凈水和濁水，故本項目污水處理后的水質懸浮物指標能滿足次凈水(SS＜200mg/l)的要求即可。

2.3 污水處理工藝

污水處理工藝路線，被處理的污水中主要的污染物為SS，且去除率不高，達到60%即可，故(在尾礦庫中)采用簡單自然沉淀方法便可滿足處理要求。由于尾礦庫庫址的標高高于尾礦廠的標高，尾礦水需要提升至尾礦庫，綜合上述，本項目推薦的工藝流程簡圖詳見圖1。

本項目污水需處理的程度不高，采用尾礦庫長時間靜止、沉淀、澄清、分離后，能夠達到回用水要求。污水的回用及水量平衡。

本項目處理后的污水滿足選礦次凈水和濁水的水質要求，處理后全部回用于生產，考慮在尾礦庫停貯過程中，由于蒸發、下滲等損失，回用水量按總處理水量的80%計，即4318×80%=3455t/d，折合114萬m3/a。

2.4 尾礦庫址選擇及建設條件

尾礦庫的選址原則是尾礦庫應具有一定的容量，以容納尾礦礦沙；尾礦庫地質條件應利于防滲，宜采用較為貧瘠的土地；尾礦庫的匯水面積應盡可能小；尾礦庫盡可能距選礦廠距離近，以便于輸送尾礦污水和回水。確定建設方案如下:尾礦泵站，由于尾礦庫高于選礦廠約50m，故采用兩級尾礦泵進行提升，尾礦泵站總輸送量約4500m3/d，總提升揚程約為60m。尾礦庫總庫容能滿足10年的使用要求，尾礦庫設有尾礦壩，尾礦壩可在使用過程中逐步增高。為防止水污染和節約水資源，尾礦庫采用防滲措施，以防止地下水水質污染和水資源流失。為調節回用水量，設調節池1座，容積可根據地形等實際情況盡可能擴大，以調節回用水量的不平衡。尾礦管道采用鋼管，需耐腐蝕、耐磨，回水管道為重力自流管道，可選用預應力鋼筋混凝土管。

2.5 投資估算

本工程總投資120萬元，其他費用10.8萬元，預備費10.8萬元，詳見表1。

3 鐵選行業中水回用的應用效果

岫巖鐵選行業被浪費的大量廢，在岫巖鞍鋼新華鐵礦首先試驗成功，生產廢水被全部循環利用。該礦位于遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣石灰窯鎮新華橋西大爐村，地理位置為東經122°58′00″，北緯40°18′00″，礦年生產鐵礦石40萬噸，尾礦生產及生活用新水共計4554m3/d，該礦年洗選鐵礦石25萬t，按此計算礦山年排水量為25×104×0.57=142.5萬m3/a，折合4318m3/d，故本項目需要處理的尾礦水即建設規模為4318m3/d是適宜的。

3.1 環境效益顯著

污水經污水處理站處理后全部回用，不產生污水排放，大大減輕了環境污染，同時由于污水回用，又節約了大量的水資源，可節省新水3455m3/d。項目污水回用工程實施前后主要環境對比情況詳見表2。

通過污水回用，每年每個企業可減少污水排放量142萬噸，減少懸浮物排放量716噸，減少銅離子排放量6.8噸，僅岫巖縣就50家選廠，每年可減少污水排放量7100萬噸，減少懸浮物排放量3580噸，減少銅離子排放量340噸，環境效益十分顯著。

本工程產生的固廢物主要是沉淀下來的尾礦沙，置于尾礦庫中，在尾礦庫服務期后進行覆蓋和復墾，恢復植被。

3.2 經濟效益顯著

通過在岫巖新華選廠污水回用一年多的試驗，每年可節省新水用量114萬噸，每噸水按0.3元計算，年可節約34萬元，全縣共有50家選廠，共可節約用水5700萬噸，年可節約170萬元，經濟效益較為可觀。

3.3 社會效益顯著

鐵選行業排放的大量廢水全部排入河道，嚴重影響了岫巖的水環境質量，近年來，群眾反映強烈，上訪不斷，影響了社會穩定。如采用上述技術使鐵選行業中水回用，既實現了零排放，又節約了大量的水資源，改善了岫巖的水環境質量，使周圍群眾生活在清潔的環境中，加強了社會穩定性。

4 結論

鐵選行業的中水回用是水資源的再利用，可節約大量的水資源，并獲取良好的經濟效益、環境效益和社會效益。采用此技術，環境效益尤為突出，岫巖縣每年將可大量地減少污染排向水體，中水回用使水資源得到了充分利用。這一研究成果，在當前資源緊缺、建立節約型社會的新形勢下，具有很大的推廣價值。同時，這一技術的應用還將會岫巖、遼寧用至全國實施可持續發展戰略、發展循環經濟起到十分重要的推進作用。