选择性絮凝脱泥选矿工艺产出泥浆的处理方法及选择性絮凝脱泥选矿工艺

摘要

本发明公开了一种选择性絮凝脱泥选矿工艺产出泥浆的处理方法，先向泥浆中先添加凝聚剂含钙化合物，再添加高分子絮凝剂，对混匀后的泥浆进行沉降澄清处理，沉降澄清处理后的上层清液作为选矿工艺的回水进行循环利用，沉降澄清处理后的沉砂送至尾矿库。本发明还公开了一种可配套处理产出泥浆的选择性絮凝脱泥选矿工艺，先将矿石磨矿至-200目占85%～95%，然后进行第一次的多段絮凝脱泥；多段絮凝脱泥后的沉砂再磨矿至-500目占90%以上，再进行第二次的多段絮凝脱泥，将两次的多段絮凝脱泥后的泥浆进行合并，并集中采用上述处理方法进行处理。本发明具有操作简单容易、药剂用量小、成本低、绿色环保等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种选矿厂中产出废水的处理方法，尤其涉及一种对选矿厂絮凝脱泥工艺产出的高碱性尾矿泥浆进行处理的方法。

背景技术

我国矿产资源的主要特点是“贫”、“细”、“杂”，平均品位低，复杂难选的矿产资源所占比例较大。随着我国钢铁行业的快速发展，对成品铁矿石的需求量日益增加，可开采利用的易选铁矿石量逐渐减少，选矿处理的对象不仅日益贫化，而且有用矿物的嵌布粒度越来越微细。微细粒嵌布的弱磁性铁矿在细磨过程中容易泥化，具有严重的泥覆盖现象，传统的重选、磁选、浮选等工艺很难处理这类矿石，也很难取得满意的效果。

从20世纪70年代至今，经过几十年的反复试验研究表明，处理细粒含泥铁矿，选择性絮凝及其联合工艺是一种很有前途的分选工艺，采用选择性絮凝工艺的选矿厂脱泥系统产出的大量泥浆具有粒度微细、碱度高、高分散、难沉降的特点；脱泥泥浆若不在厂内预先沉降进行澄清处理，则不但需大量的新水补充选矿厂，进而大幅度增加选矿成本及供水困难，而且大量的微细矿泥返回浮选，将致使浮选系统的铁精矿品位直线下跌，微细矿泥不经预先沉降直接排往尾矿库，则大量悬浮矿泥会缩短尾矿库的使用年限，同时也带来了极大的安全隐患。

鉴于采用絮凝脱泥工艺的选矿厂面临的上述关键难题，亟需一种简单可靠、易实施、成本低、效率高的高碱性尾矿泥浆沉降澄清的废水处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单容易、药剂用量小、成本低、且能够大大减小工厂废弃物排放的选择性絮凝脱泥选矿工艺产出泥浆的处理方法，还相应提供一种与前述处理方法配套的选择性絮凝脱泥选矿工艺。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种选择性絮凝脱泥选矿工艺产出泥浆的处理方法，包括以下步骤：向所述泥浆中先添加凝聚剂含钙化合物，再添加高分子絮凝剂，对混匀后的泥浆进行沉降澄清处理，沉降澄清处理后的上层清液作为选矿工艺的回水进行循环利用（回水优选输送至选厂的絮凝脱泥系统或浮选系统中），沉降澄清处理后的沉砂送至尾矿库。

上述的处理方法中，所述凝聚剂含钙化合物优选为Ca(OH)₂、生石灰（CaO）、次氯酸钙Ca(ClO) ₂或氯化钙（CaCl₂）。更优选的，当所述凝聚剂含钙化合物为次氯酸钙或氯化钙时，其添加量优选控制为每立方泥浆添加200g～10000g。当所述凝聚剂含钙化合物为Ca(OH)₂或生石灰时，其添加量控制在使泥浆中的pH值保持在碱性条件下为宜（一般pH≥9），优选pH值为9～12。

上述的处理方法中，所述高分子絮凝剂优选为聚丙烯酰胺（也称3^#絮凝剂）。

上述的处理方法中，所述聚丙烯酰胺的添加量优选控制为每立方泥浆添加1g～50g。

上述的处理方法中，所述沉降澄清处理采用的设备优选为浓密机、澄清池或尾矿库。

本发明的上述技术方案特别优选针对絮凝脱泥工艺所产出的悬浮物含量≥2%的泥浆，这类产出的泥浆难沉降、难澄清、且不能循环使用，这类泥浆严重影响到选矿厂的顺行和工艺成本。本发明的上述技术方案主要基于采用向脱泥泥浆中添加大量电解质（含钙化合物）与高分子絮凝剂相结合，并利用高分子絮凝剂和电解质之间形成的桥联作用，从而快速实现微细粒矿泥颗粒絮团后进行快速沉降，以保证选矿工艺的顺利进行。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种可配套处理产出泥浆的选择性絮凝脱泥选矿工艺，包括以下步骤：先将矿石（一般是指粗精矿）磨矿至-200目占85%～95%，然后进行第一次的多段絮凝脱泥（优选为两段以上）；多段絮凝脱泥后的沉砂再磨矿至-500目占90%以上，再进行第二次的多段絮凝脱泥（优选为两段以上），将两次的多段絮凝脱泥后的泥浆进行合并，并集中采用上述本发明的处理方法进行处理。

上述的选择性絮凝脱泥工艺中，所述多段絮凝脱泥后的泥浆进行合并后悬浮物含量优选≥2%。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明先通过向絮凝脱泥工艺所产出的矿泥泥浆中添加凝聚剂和pH调整剂（优选含钙化合物）至合适的pH值，使添加过程中所产生的大量过剩金属离子Ca²⁺来改变微细颗粒矿泥相互排斥的表面性质，并结合高分子絮凝剂的协同效应，使微细粒矿泥快速絮凝成团后沉降，所得的澄清水在选厂脱泥及浮选系统中循环使用，从而实现选厂脱泥废水的高效清洁利用；本发明处理方法获得的澄清的回水量≥85%，回水循环使用后可大量节约脱泥及浮选药剂。

（2）本发明的处理方法操作简单、容易，药剂用量小，成本低，而且能够大大减小工厂废弃物排放，使整个选矿工艺更加绿色环保。

附图说明

图1为本发明实施例中选择性絮凝工艺产出泥浆的处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：

某微细粒铁矿选厂采用选择性絮凝脱泥工艺产出的泥浆使用本发明的处理方法进行选矿废水处理。该选厂处理的铁矿石中铁矿物以赤铁矿为主，其次是磁铁矿，脉石矿物以石英为主，其次是绢云母、绿泥石、长石、阳起石、透闪石、方解石、白云石和黝帘石等。

选厂的选矿工艺中，其先将铁矿石磨至-200目占85%～95%后，然后进行两段絮凝脱泥，脱泥后的沉砂再磨矿至-500目占90%后，再进行三段絮凝脱泥，对共计五段絮凝脱泥所得的矿泥泥浆（悬浮物的含量≥2%）集中进行沉降澄清处理，如图1所示，具体步骤如下：

（1）将上述脱泥后所得的脱泥泥浆输送至缓冲池中，先向泥浆中添加石灰乳Ca(OH)₂，石灰乳的添加量控制为每立方泥浆添加200g～10000g，使泥浆中的pH值调至9～12； 

（2）再向经过步骤（1）处理后的泥浆中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的添加量控制为每立方泥浆添加2g～20g，混合后的泥浆经过缓冲池及运输管道自然混匀后进入浓密机中进行沉降澄清处理；

（3）沉降澄清处理后的上层清液作为选矿工艺的回水返回至脱泥及浮选系统中进行循环利用，沉降澄清处理后的沉砂则送至尾矿库。

采用上述本实施例的处理方法对絮凝脱泥所得的矿泥泥浆进行处理后可得优质的循环用水，该回水的回水量≥85%，悬浮物含量≤50ppm。pH值≥9。本发明的方法具有工艺简单、投资少、成本低、沉降澄清速度快、回水量大等优点，且所得回水返回选厂循环使用过程中，可大幅度节约浮选及絮凝脱泥药剂，还可大幅减少选矿工艺用水，节能资源。

实施例2：

采用本发明的处理方法针对某微细粒嵌布铁矿选厂的工业实施结果。该选厂处理的铁矿石中铁矿物主要是赤铁矿，次为磁铁矿、半假象～假象赤铁矿和褐铁矿；脉石矿物以石英为主，其次是绿泥石、绢云母、长石和磷灰石，其它微量矿物尚见阳起石、方解石、锆石、金红石和榍石等。

选厂的选矿工艺中，其先将铁矿石磨至-200目占70%～80%后，进行一次弱磁选、弱磁选尾矿进行一次强磁选抛尾，所得弱磁、强磁混合粗精矿再磨至-325目占90%～95%后进行两段絮凝脱泥，脱泥后的沉砂再磨矿至-500目占90%以上后进行两段絮凝脱泥，对共计四段絮凝脱泥所得的矿泥泥浆与强磁选尾矿（悬浮物的含量≥2%）集中进行沉降澄清处理，如图1所示，具体步骤如下：

（1）将上述强磁选工艺及脱泥后所得的尾矿矿浆输送至缓冲池中，先向泥浆中添加石灰乳，石灰乳的添加量控制为每立方尾矿泥浆添加1000g～10000g，使泥浆中的pH值调至9～12；

（2）再向经过步骤（1）处理后的泥浆中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的添加量控制为每立方泥浆添加1g～15g，混合后的泥浆经过缓冲池及运输管道自然混匀后进入浓密机中进行沉降澄清处理；

（3）沉降澄清处理后的上层清液作为选矿工艺的回水返回至脱泥、磁选及浮选系统中进行循环利用，沉降澄清处理后的沉砂则送至尾矿库。

采用上述本实施例的处理方法对絮凝脱泥所得的矿泥泥浆与强磁选尾矿进行处理后可得优质的循环用水，该回水的回水量≥85%，悬浮物含量≤50ppm，pH值≥9。