高密度泥漿法在某礦山含氰含銅酸性廢水處理中的應用

文_徐加興 紫金礦業集團股份有限公司

高密度泥漿法工藝流程，在傳統的石灰中和法基礎上進行優化，經過實證是一種可靠的技術，比較實用。通過實驗室小試和工業試驗，確定了工藝優化和生產控制操作參數，解決了采用傳統石灰中和法處理含氰含銅酸性廢水難以穩定達標，未經進一步處理不能夠直接排放的生產實際問題。

1 工業試驗

為解決余田坑3萬m3/d水處理系統外排水水質總銅無法迅速達標（出水濃度1～2mg/L）的問題,進行了絮凝劑優化、底流回流（高密度泥漿法）、增加中和渣輔助沉降等試驗。

1.1 某礦山1#庫區廢水中和絮凝沉降及底流回流試驗

1.1.1 絮凝劑選型試驗

試驗方法：取1L上述中和渣漿置于量筒中，加入絮凝劑后沉降0.5h，取上清液測總銅濃度，加入絮凝劑試驗。得知，采用 DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC和 SA1107+PAC對該系統出水使用中和渣漿進行輔助沉降，0.5h后只有用SA1107時上清液總銅濃度可達標，為0.376mg/L。

1.1.2 底流回流試驗

用系統濃密機底流（濃度為1.7%）將中和渣漿濃度調至0.5%，加入絮凝劑后沉降0.5h,取上清液測總銅濃度，底流回流試驗表明采用DRYFLOC05和SA1107兩種絮凝劑對中和渣漿進行沉降，0.5h 后上清液總銅濃度均達標，分別為0.455 mg/L和0.41 mg/L。

1.2 赤水庫區水中和渣漿沉降試驗

1.2.1 絮凝劑選型試驗

試驗方法：取1L上述中和渣漿置于量筒中，加入絮凝劑后沉降0.5h取上清液測總銅濃度，絮凝劑選型試驗結果見表1。

表1 絮凝劑選型試驗結果

由表1結果可見，采用DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC 、SA1107和SA1107+PAC對某3萬m3/d水處理系統中和渣漿進行沉降，0.5h后其上清液總銅濃度均無法達標，為1～2mg/L。

1.2.2 底流回流試驗

用該3萬m3/d水處理系統濃密機底流（濃度為1.7%）將中和渣漿濃度調至0.5%，加入絮凝劑后沉降半小時取上清液測總銅濃度，底流回流試驗結果見表2。

表2 底流回流試驗結果

由表2可見，采用SA1107對赤水庫區水中和渣漿進行沉降，0.5h 后上清液總銅濃度為0.483 mg/L，可達標。

1.3 現場濃密機沉降能力估算

（1）采用絮凝劑AP8120時：當沉降速度小于2.4m/h時，上清液總銅濃度小于0.1mg/L。

（2）采用絮凝劑SA1107時，當沉降速度小于0.32m/h時，上清液總銅濃度才能小于0.1mg/L。

2 工業實驗室試驗結論

（1）處理赤水庫區水，直接添加絮凝劑沉降，工藝出水不能達標（總銅1～2mg/L），底流回流（高密度泥漿法）工藝出水可以達標（總銅0.483mg/L），采用添加中和渣輔助沉降效果最好，出水總銅可降至0.2～0.3 mg/L，絮凝劑同處理余田坑1#庫廢水。

（2）處理赤水庫區水，若不添加中和渣輔助沉降，直接底流回流（高密度泥漿法），選擇AP8120和SA1107兩種絮凝劑進行沉降時，兩種絮凝劑最佳用量分別為3mg/L和4mg/L，最佳用量條件下總銅濃度分別為0.18mg/L和0.311mg/L。

（3）處理赤水庫區水，采用添加廢渣輔助沉降，廢渣選用銅濕法廠膏體中和渣輔助沉降效果比較理想，采用添加銅濕法廠膏體中和渣輔助沉降，控制添加中和渣后，固體濃度保持在1%～2%較為適宜。

（3）絮凝劑選型及用量試驗表明，采用AP8120的沉降效果優于絮凝劑SA1107若采用做絮凝劑。

3 工業試驗現場控制參數及實際效果

3.1 濃密機底流全回流工業試驗控制要點

（1）處理水量1250m3/h（即30000m3/d）。

（2）漂白粉按總氰質量40～50倍量添加，保證溢流水質總氰＜0.2mg/L。

（3）石灰按進濃密機水pH＞8～9控制添加 。

（4）絮凝劑選用愛森23E，用量控制在2～3 mg/L，在處理水進入濃密機前添加，兩個絮凝劑溶解桶輪流使用，一個溶解時另外一個使用，每桶50m3水配25kg絮凝劑，每桶用8h，每臺濃密機絮凝劑溶液加入 速度約為11～12s加入10L。

（5）濃密機底流全回流，約200m3/h（濃度約3%～5%），要分別測量進入濃密機渣漿及濃密機底流的固含量及沉渣體積。

3.2 試驗室絮凝劑選型結果

取回流后進入濃密機前的渣漿在試驗室進行絮凝劑選型試驗，從試驗結果來看，SA1107和AP8120的效果差不多，在絮凝劑最佳用量范圍2～4mg/L，水質總銅均達標。根據絮凝劑選型結果，增加AP8120的用量到每班1.5包（約4mg/L）。絮凝劑更換后，出水總銅指標有所改善。

3.3 工業試驗實際效果

系統調試期間，采用高密度泥漿法進行系統優化升級改造后，工業試驗結果數據表明，高密度泥漿法處理1#庫區含氰含銅酸性廢水，取得2臺濃密機出水水質連續一周持續穩定達標的理想效果（見表3）。

表3 環保系統優化前后情況對比

4 效益分析

通過工業試驗前3萬m3/d廢水處理系統藥劑使用情況（5月6日～5月14日）與工業試驗后藥劑使用情況（8月17日～8月23日）進行統計比較，系統升級優化改造后，某礦山金選礦廠3萬m3/d廢水處理系統綜合藥劑處理成本由系統升級優化改造前的7.72元/m3，降到7.01元/m3，節約成本0.71元/m3,降低幅度達9.2%。節約的成本主要來自新處理方法不需要再使用聚合氯化鋁；石灰的用量成本也從原來的0.27元/m3，降到0.23元/m3。環保車間廢水處理系統現場控制石灰按進濃密機水pH8～9控制添加、漂白粉按總氰質量40～50倍量添加、絮凝劑選用愛森23E，用量控制在2～3mg/L。以三年平均廢水處理量482萬m3/a進行估算，即可節約藥劑成本343萬元/a。更為重要的是，通過采用高密度泥漿法對該系統進行優化升級改造，解決了過去一段時期在雨季處理系統出水難以穩定達標難題，達到了預期目標，實現了較好的經濟效益和環保效益。