南京栖霞山银铅锌矿地处国家4A级风景区内,不允许建设尾矿库,这就要求选矿废水必须全部回用于浮选生产过程,否则矿山就无法生存。由于没有缓冲时间,选矿废水中的剩余药剂无法通过曝晒等自然降解,其快速直接回用后,回水中残留的Cu , Pb等离子以及黄药类捕收剂会对矿浆中的闪锌矿、黄铁矿等矿物产生活化作用,造成铅锌硫分离困难,影响金属回收率和产品质量。
本研究创新开发出分段浓密和分质回用技术,将磨矿分级和铅、锌、硫各浮选作业段的浓密水直接回用于相应作业段,使70%的选矿废水可以直接回用于选矿流程中,剩下的30%混合废水通过采用混凝沉淀一活性炭吸附处理技术处理后直接回用于磨矿作业,对后续银铅浮选基本不产生不利影响。该项技术工业应用后,不仅解决了选矿工艺过程中离子干扰、工艺稳定和回收率提高等工程技术难题,同时实现了选矿废水的全部回用,解决了企业生存问题。
栖霞山银铅锌矿应用分段浓缩和分质回用技术,将磨矿分级和铅、锌、硫各浮选作业段的浓密水直接回用于相应作业段,使70%的选矿废水可以直接回用于选矿流程中,剩下的30%废水,即铅精矿废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水以及多余的锌尾水,由于成分复杂、水量波动大等影响因素,其回用后对选别指标影响较大,为此,需针对该部分选矿废水开展净化处理试验研究。
选矿废水经适度净化处理后必须实现全部回用,回用水的水质不要求达到国家排放标准,但是回用后不应对浮选生产指标产生不利影响。
需要进行净化处理的选矿废水的组成为铅精矿水、锌精矿水、硫精矿水、锰精矿水、尾矿水和选锌尾矿水,废水水质分析结果见表1。分析结果表明,实际选矿废水中Ca含量高,pH值基本上处于中性偏低水平,绝大部分水的COD值在400 mg/L左右,造成废水中COD值较高的原因主要是废水中残留的有机浮选药剂,如丁基黄药、苯胺黑药、乙硫氮和松醇油,其次是无机的亚硫酸盐等还原性物质;锌精矿水水质的各项指标相对较差,其pH值、COD, SS, Ca含量在所有废水中含量最高,Pb含量较高主要是由于在添加石灰造成的高碱条件下,方铅矿(PbS)表面容易氧化成PbSO、而进入浮选矿浆中;硫尾矿水固体悬浮物和浊度较高,主要是由于废水中有大量的不易下沉的微细矿粒和化学反应生成的交替沉淀物。
该技术能有效解决我国铅锌多金属矿选矿普遍存在的资源回收率低、环境污染大和水耗、能耗高的问题。技术适用于铅锌等有色金属矿选矿及无尾矿库或缺水矿山的选矿。本技术开发以来,技术推广应用单位数量逐年迅速增加,许多新建矿山设计也将南京栖霞山矿作为设计样板,推动了我国金属矿山废水综合利用新技术的进步,为我国金属矿山行业废水高效利用提供了一个很好的技术支撑与很好的工程范例,具有广泛的推广应用前景。