某水萃銅渣選尾礦水絮凝沉淀試驗

李金鶴（中國瑞林工程技術有限公司，江西　南昌　330031）

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某水萃銅渣選尾礦水絮凝沉淀試驗

李金鶴（中國瑞林工程技術有限公司，江西南昌330031）

針對云南某水萃銅渣選項目中的極細粒徑尾礦水，其懸浮物含量高達12000mg/L，對其進行了絮凝沉淀試驗，并通過對多種絮凝劑單一、組合式投加以及絮凝劑用量比較，表明在投加200g/m3KAl（SO4）2時，尾礦水絮凝沉淀效果最佳，其澄清溢流水懸浮物含量小于200mg/L，完全滿足選礦工藝用水水質要求。通過該水萃銅渣選尾礦水絮凝沉淀試驗分析，對今后此類銅渣選尾礦水沉淀處理與回用具有重要的參考意義。

水萃銅渣；尾礦漿；尾礦水；絮凝沉淀；絮凝劑

1　引言

云南某水萃銅渣選項目當地年均降雨量895.7mm，年均蒸發量2009mm，項目水源缺乏。為減少新水用量，提高項目的水重復利用率，對于尾礦濃縮后的溢流尾礦水，需對其進行回用，但由于尾礦水懸浮物含量遠遠超過工藝用水水質要求，需進一步沉淀處理。同時，選廠出來的尾礦粒徑極細，-600目占85%，其尾礦水自然沉淀難以獲得滿足要求的回水水質，需對尾礦水進行絮凝沉淀試驗，以篩選出最佳絮凝劑種類、投加量以及投加位置。

2　尾礦水絮凝沉淀試驗

2.1絮凝劑種類篩選

由于尾礦水懸浮物含量極高，懸浮物粒徑極小，如果將尾礦水直接進行自然沉淀，其澄清區、沉淀區、過度區、壓縮區與粗粒區均無明顯分層，試驗表明即使經過7d沉淀，其尾礦水澄清區高度也只有2～3mm，遠遠達不到尾礦水沉淀要求，因此需往尾礦水中投加絮凝劑進行絮凝沉淀。為了選擇最佳的絮凝劑種類，在尾礦水中分別投加CaCl2、CaCl2+PAM、KAl （SO4）2、KAl（SO4）2+PAM進行絮凝沉淀試驗，結果詳見表1。

表1　CaCl2、CaCl2+PAM、KAl（SO4）2、KAl（SO4）2+PAM絮凝沉淀試驗表

由表1可知：加入200g/m3CaCl2后尾礦水在前36min絮凝沉淀速度較快，澄清高度約25mm，36min后幾乎不再變化；加入200g/m3CaCl2+8g/m3PAM后尾礦水在前48min絮凝沉淀速度較快，澄清高度約30mm，48min后幾乎不再變化；加入200g/m3KAl（SO4）2后尾礦水在前24min絮凝沉淀速度較快，澄清高度約25mm，24min后幾乎不再變化；加入200g/m3CaCl2+ 10g/m3PAM后尾礦水在前24min絮凝沉淀速度較快，澄清高度約24mm，24min后幾乎不再變化。從上可知，加入200g/ m3CaCl2+8g/m3PAM組合式絮凝劑不如加入單一200g/m3CaCl2的絮凝沉淀效果好，加入200g/m3KAl（SO4）2+10g/m3PAM組合式絮凝劑不如加入單一 200g/m3KAl（SO4）2的絮凝沉淀效果好。并且投加200g/m3KAl（SO4）2絮凝沉淀時間比投加200g/ m3CaCl2還能縮短12min左右，本著節約項目投資，減少運行費用原則，試驗推薦KAl（SO4）2為該項目絮凝劑。

2.2絮凝劑用量確定

為了確定KAl（SO4）2的合理用量，本試驗分別就100g/m3、200g/m3、300g/m3的投加量分別進行了絮凝沉淀試驗，結果詳見表2。

由表2可知：加入100g/m3KAl（SO4）2后尾礦水在36min之后幾乎不再沉淀，澄清高度也只有約15mm；而加入200或300g/m3KAl（SO4）2后尾礦水均在24min之后不再沉淀，其澄清高度均為25mm。這表明隨著KAl（SO4）2用量的增加，尾礦水的絮凝沉淀效果逐漸提高，但當KAl（SO4）2投加量大于200g/m3時，其絮凝沉淀效果不再提高，因此試驗推薦KAl（SO4）2的投加量為200g/m3。

表2　KAl（SO4）2投加量對比試驗表

2.3絮凝劑投加位置試驗

為了進一步驗證KAl（SO4）2投加位置對的絮凝沉淀效果的影響，試驗將KAl（SO4）2直接投加到尾礦漿同時進行濃縮沉淀，KAl（SO4）2投加量分別按200和300g/m3進行，試驗結果詳見表3。

表3　尾礦漿絮凝沉淀試驗

由表3可以看出，當KAl（SO4）2投加量為200g/m3時，120min后澄清高度為87mm，再過幾個小時其澄清高度下降也只有為1～2mm；當KAl（SO4）2投加量為300g/m3時，180min后其基本沉完，澄清高度為203mm因此，將KAl（SO4）2直接加入尾礦漿同時濃縮沉淀，KAl（SO4）2用量會提高至300g/m3。比往尾礦水中投加KAl（SO4）2沉淀的用量增加了100g/m3。

3　回水對浮選指標的影響分析

將投加了KAl（SO4）2絮凝沉淀的溢流回水用于磨礦和粗掃選工藝流程中，其對浮選指標試驗結果詳見表4。

表4　回水工藝指標試驗結果

試驗過程發現，由于回水呈堿性，一方面在回水試驗過程中粗選1的pH值由平時的7變為8，粗Ⅱ及掃1的pH由平時8上升至8.5，掃Ⅱ由平時的8.5上升至9。另一方面，由于回水中含有大量的硫化鈉及殘余的捕收劑，使得粗1的上浮量明顯增加，導致KCu1量增加，品位降低，回收率增加；粗Ⅱ上浮量也增加，但由于pH提高，對脈石的抑制能力加強，KCu2的品位及回收率均稍有提高。與使用自來水進行試驗相比，使用回水雖然對KCu1和KCu2的品位及回收率帶來波動，但混合銅精礦產率、品位和回收率指標非常接近，說明該回水完全可以回用于磨礦和粗、掃選等工藝流程中。

4　結論

（1）對于選礦廠，由于其生產用水量較大，一般均需將尾礦水進行沉淀回用，一方面可以減少選廠的生產新水用量，另一方面也可以提高選廠水重復利用率。并且選礦工藝通常要求回水中懸浮物含量小于200mg/L，因此像水萃銅渣選礦項目，由于其尾礦粒徑極細，-600目占85%左右，其尾礦水自然沉淀效果很差，即使沉淀時間再長，也很難得到符合水質要求的回水，因而需投加絮凝劑以協助尾礦水絮凝沉淀。絮凝劑的選擇一般要通過試驗確定，如果絮凝劑選擇不當，其絮凝沉淀效果將會大打折扣，甚至對尾礦水絮凝沉淀沒有任何效果。對于類似的水萃銅渣選項目，尾礦水絮凝沉淀用的絮凝劑可選用KAl（SO4）2，且其投加量也可按200g/m3考慮。

（2）建議項目實際生產運行中，將一部分KAl（SO4）2投加至尾礦濃密池中，將另一部分KAl（SO4）2投加至尾礦水回水泵池中，且回水泵池上設置緩沖池，以保證回水有足夠的絮凝沉淀時間。

（3）一方面由于回水呈堿性，使得流程中pH值升高，另一方面由于含硫化鈉及殘余捕收劑，從而影響KCu1和KCu2的產率、品位和回收率，但混合銅精礦產率、品位和回收率指標與使用自來水相比非常接近，說明回水完全可以回用于選礦工藝流程中。

2016-5-1

TD926.4

A

2095-2066（2016）14-0052-02