铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法

1647 编辑：中冶有色技术网来源：南京银茂铅锌矿业有限公司

2022-02-21 15:52:33

权利要求

1.铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,其特征是：包括以下步骤：

铅锌原矿在球磨分级后，旋流器分级溢流质量浓度在25—30％、细度-200目占75—80％，经过原矿浓缩机浓缩脱水至质量浓度50-52％去选铅前搅拌桶，加入选铅药剂硫酸锌400-600g/t、亚硫酸钠200-300g/t、石灰1000-1200g/t抑制锌矿物和黄铁矿，加入苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药组成的组合捕收剂60-70g/t，进行选铅，得到铅精矿矿浆和铅尾矿；铅精矿矿浆经过浓缩过滤脱水，得到最终铅精矿；

铅尾矿加入硫酸铜350-450g/t活化锌、石灰2000-2500g/t抑制黄铁矿、加入丁基黄药180-220g/t捕收锌，起泡剂10-20g/t，得到锌精矿矿浆和锌尾矿；锌精矿矿浆经过浓缩过滤脱水，得到最终锌精矿；

锌尾矿去浓缩脱水至质量浓度50-52％去选硫前搅拌桶，加入硫酸调节pH至7左右，加入丁基黄药600-800g/t捕收硫，得到硫精矿矿浆和硫尾矿；硫精矿矿浆经过浓缩过滤脱水，得到最终硫精矿；

硫尾矿去高梯度磁选锰，得到锰精矿和最终尾矿；

尾矿经过沉淀脱水用于充填；

原矿浓缩废水和铅精矿废水全部直接回用于磨矿分级和选铅作业；锌尾矿浓缩溢流水和锌精矿废水一起回用于选锌作业，硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水一起回用于选硫、选锰作业，多出的废水经过絮凝沉淀后回用于磨矿分级、选铅，实现选矿废水全部回用。

2.根据权利要求1所述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,其特征是：溶药用水及不够部分用水，用采矿井下水作为新鲜水补充。

3.根据权利要求1所述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,其特征是：组合捕收剂中，苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药的质量比为8：1：1。

4.根据权利要求1所述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,其特征是：多出的废水加入如下的水处理药剂进行絮凝沉淀：聚合氯化铝350g/t、聚丙烯酰胺10g/t。

说明书

技术领域

本发明涉及到选矿废水回用工艺方法，具体涉及到一种铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法。

背景技术

铅锌资源是我国重要的矿产资源，现有的铅锌有色矿山近千座，主要是铅锌银多金属硫化矿，常伴生有硫铁锰等有价元素。铅锌硫化矿选矿工艺复杂、废水种类多、成分杂、废水对选矿指标影响大、处理难度大、成本高，废水处理及回用与选矿工艺结合不紧密，废水中有用药剂成分利用程度低；同时，由于铅锌矿选矿废水属涉重金属废水，还存在环境污染的风险，因此，如何将铅锌选矿废水处理及回用工艺与选矿工艺紧密结合，实现选矿废水低成本、高效全部综合利用，消除环境风险，无论对企业还对国家都显得尤为重要。

在铅锌有色金属矿山中，我国目前铅锌浮选的传统选矿工艺是磨矿、分级、浮选铅、浮选锌、浮选硫、选锰等，铅锌硫化矿选矿产生的废水有：铅精矿废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水、尾矿废水等；传统的选矿工艺方法由于入选矿浆浓度低，导致很难进一步提高铅锌银硫锰选矿回收率和精矿品位，存在水电药耗高等问题；同时，由于传统选矿工艺，废水处理往往采用混合集中处理方法，存在选矿废水处理量大、处理费用高、处理难度大、废水回用对铅锌硫指标影响大的问题，废水中有用药剂成分也难以得到很好利用，从而造成废水全部利用困难、存在环境污染风险。

发明内容

本发明提供一种不仅选矿指标高，而且选矿废水全部回用、废水对指标无不良影响、水电药剂消耗低、末端废水处理量少的废水精细化分质回用的选矿工艺方法，它解决了入选矿浆浓度低、选矿废水对选矿指标影响大、废水集中处理成本高、难度大、存在环境安全风险的问题。

本发明提供如下技术方案：一种铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,包括以下步骤：

铅锌原矿在球磨分级后，旋流器分级溢流质量浓度在25—30％、细度-200目占75—80％，经过原矿浓缩机浓缩脱水至质量浓度50-52％去选铅前搅拌桶，加入选铅药剂硫酸锌400-600g/t、亚硫酸钠200-300g/t、石灰1000-1200g/t抑制锌矿物和黄铁矿，加入苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药组成的组合捕收剂60-70g/t，进行选铅(银)，得到铅精矿(矿浆)；铅回收率不低于91％、铅中银回收率不低于62％；铅精矿矿浆经过浓缩+过滤脱水，得到最终铅精矿矿粉、产生铅精矿废水；原矿分级溢流废水和铅精矿废水全部返回磨矿分级和选铅使用。

铅尾矿质量浓度42-45％，

铅尾矿加入硫酸铜350-450g/t活化锌、石灰2000-2500g/t抑制黄铁矿、加入丁基黄药180-220g/t捕收锌，起泡剂10-20g/t，得到锌精矿；锌主品位不低于50％、锌回收率不低于91.8％；锌精矿经过浓缩+过滤脱水，得到最终锌精矿、产生锌精矿废水；锌尾矿去浓缩脱水至质量浓度50-52％去选硫前搅拌桶，锌精矿废水和锌尾浓缩废水优先返回选锌使用，多余部分去污水处理站处理。

在选硫前搅拌桶加入硫酸(98％)调节pH至7左右，加入丁基黄药600-800g/t捕收硫(黄铁矿)，得到硫精矿和尾矿；硫主品位不低于46％、硫回收率不低于82％；硫精矿经过浓缩+过滤脱水，得到最终硫精矿、产生硫精矿废水；选硫尾矿高梯度选锰，锰精矿经过浓缩+过滤脱水，得到最终锰精矿、产生锰精矿废水；尾矿经过沉淀脱水，得到最终尾矿加水泥用于充填、产生尾矿废水。硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水优先供选硫、选锰使用，多余部分去污水处理站处理。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,原矿浓缩废水与铅精矿废水一起返回球磨分级和选铅使用。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,锌尾浓缩废水与锌精矿废水一起返回选锌使用。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,尾矿浓缩废水与硫精矿废水、锰精矿废水一起返回选硫、选锰使用。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,选锌、选硫、选锰多出的锌尾废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水等一起去污水处理站絮凝沉淀处理再返回磨矿分级和选铅等使用。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,因为废水分质回用，各自的废水返回各自的作业，选铅、选锌、选硫各作业选矿药剂可适当降低用量，指标会更提高。

作为对上述的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法的进一步改进,进入污水处理站的选矿废水，只需加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺将废水中的铜、铅、锌离子和细颗粒矿物沉淀去除，对选铅(银)指标无不良影响。

本发明的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法,铅粗选浮选入选质量浓度稳定控制在50-52％，铅尾质量浓度稳定达到42-45％。比无原矿浓缩的常规浮选工艺流程的铅粗选和铅尾质量浓度均要高15个百分点。

本发明的原矿浓缩废水和铅精矿废水作为母液全部直接返回磨矿分级和选铅使用，对选铅(银)指标无不良影响，可节省选铅药剂。

本发明的锌尾浓缩废水和锌精矿废水作为母液优先直接返回选锌使用，对选锌指标无不良影响，可节省选锌药剂。

本发明的尾矿沉淀废水和硫精矿废水、锰精矿废水作为母液优先直接返回选硫使用，对选硫指标无不良影响，可节省选硫药剂。

本发明的进入污水处理站的选矿废水，通过加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，将废水中的铜、铅、锌离子和细颗粒矿物等沉淀去除，保留水中的捕收剂、起泡剂等，回用于磨矿分级和选铅等，对磨矿分级和选铅指标没有不良影响，而且可以节省选铅(银)药剂。

本发明的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法，铅锌硫入选浓度高、浮选时间长、药剂用量少、废水处理量小、选矿成本低、选矿指标高，选矿废水全部回用，消除了环境风险。

本发明的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法，选矿药剂和水处理药剂均为普通药剂，将大部分废水作为母液直接回用，使水中的药剂得到重复高效利用，有效节约了新鲜水资源和药剂消耗，将选矿工艺和废水处理与回用方法有效结合，合理匹配，实现了精细化选矿。

附图说明

图1为常规铅锌多金属矿选矿与废水集中处理回用工艺流程图；

图2为铅锌多金属矿局部浓缩选矿与废水集中处理回用工艺流程图；

图3为铅锌多金属高浓度选矿与废水集中处理回用工艺流程图；

图4为本发明的铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺流程图。

图中C代表质量浓度。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例1的矿石性质为：铅锌硫化矿原矿品位:Pb3.0％,Zn5.4％,Ag125g/t，S27％,锰3.8％，矿石氧化率为：Pb5.52％，Zn4.85％。选矿工艺流程见图1，原矿经磨矿分级后，加入各自选矿药剂去选铅、选锌、选硫，硫尾再高梯度磁选锰；所有选矿废水集中处理再全部回用于各作业。

实施例1的技术工艺条件为：

选铅：磨矿细度-200目(-0.074mm)为75％；选铅粗选初始浓度为35％；选铅药剂条件为：苯胺黑药：丁基黄药：丁铵黑药＝8：1：1，90g/t,硫酸锌1000g/t，亚硫酸钠700g/t，石灰2000g/t(矿浆pH 9.0)；

选锌：选锌粗选初始浓度为27％,硫酸铜500g/t、石灰6000g/t、丁基黄药300g/t、起泡剂(松醇油)50g/t；

选硫：选硫粗选初始浓度为20％,硫酸12000g/t、丁基黄药1200g/t、起泡剂(松醇油)20g/t；

选锰：磁场强度1.0T；

选矿废水集中处理再回用，水处理药剂：聚合氯化铝1750g/t、聚丙烯酰胺50g/t，生产试验结果见表1。

表1：实施例1试验指标

选矿废水处理水质(mg/L)

项目PHCODCuPbZnSS处理前7.833600.130.661.19294处理后7.503350.010.050.3015

实施例2

本实施例2矿石性质和矿物组成与实施例1相同。选矿工艺流程见图2，原矿经磨矿分级后，加入各自选矿药剂去选铅、选锌，锌尾矿进行浓缩脱去高碱水，再选硫，硫尾再高梯度磁选锰；所有选矿废水集中处理再全部回用于各作业。

实施例2的技术工艺条件为：选铅：磨矿细度-200目(-0.074mm)为75％；选铅粗选初始浓度为35％；选铅药剂条件为：苯胺黑药：丁基黄药：丁铵黑药＝8：1：1，90g/t,硫酸锌1000g/t，亚硫酸钠700g/t，石灰2000g/t(矿浆pH 9.0)；

选锌：选锌粗选初始浓度为27％,硫酸铜500g/t、石灰5000g/t、丁基黄药300g/t、起泡剂(松醇油)50g/t；

选硫：选硫粗选初始浓度为50％,硫酸6000g/t、丁基黄药800g/t，起泡剂(松醇油)10g/t；

选锰：磁场强度1.0T；

选矿废水集中处理再回用，水处理药剂：聚合氯化铝1750g/t、聚丙烯酰胺50g/t，

生产试验结果见表2。

表2：实施例2试验指标

选矿废水处理水质(mg/L)

项目PHCODCuPbZnSS处理前7.533500.120.681.20295处理后6.853300.010.050.3015

实施例3：

本实施例3矿石性质和矿物组成与实施例1相同。选矿工艺流程见图3。实施例3的技术工艺条件为：

原矿分级溢流浓缩后去选铅、选锌；选锌尾矿再浓缩后去选硫选锰，选矿废水集中处理后回用于选矿各作业。

具体为：铅锌原矿在球磨分级后，旋流器分级溢流质量浓度控制在30％、细度-200目(74微米)占80％，分级溢流经过浓缩脱水至质量浓度50％去选铅，选铅粗选初始浓度为50％；选铅药剂条件为：苯胺黑药：丁基黄药：丁铵黑药＝8：1：1，70g/t,硫酸锌600g/t，亚硫酸钠400g/t，石灰1200g/t(矿浆pH 9.0)；

选锌：选锌粗选初始浓度为42％,硫酸铜450g/t、石灰3000g/t、丁基黄药250g/t、起泡剂(松醇油)30g/t。

选硫：选硫粗选初始浓度为50％,硫酸6000g/t、丁基黄药800g/t；

选锰：磁场强度1.0T；

选矿废水集中处理再回用，水处理药剂：聚合氯化铝1750g/t、聚丙烯酰胺50g/t，

生产试验指标见表3。

表3：实施例3试验指标

选矿废水处理水质(mg/L)

项目PHCODCuPbZnSS处理前7.153500.120.651.10295处理后7.103300.010.050.2010

实施例4：

本实施例4选用的矿石性质和矿物组成与实施例1相同。选矿工艺流程见图4。实施例4的技术工艺条件为：

原矿分级溢流浓缩后去选铅、选锌；选锌尾矿再浓缩后去选硫、选锰；原矿浓缩废水和铅精矿废水全部100％直接用于磨矿分级和选铅；锌尾浓缩废水和锌精矿废水的至少80％直接用于选锌；硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水的至少80％直接用于选硫、选锰；直接回用多出的所有废水(锌尾浓缩废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水的最多20％)经过絮凝沉淀处理后回用于磨矿分级、选铅等，实现废水分质回用精细化选矿。溶药及不够部分用采矿井下水作为新鲜水补充，新鲜水用量最多5％。

具体为：铅锌原矿在球磨分级后，旋流器分级溢流质量浓度控制在30％、细度-200目(74微米)占80％，分级溢流后经过浓缩脱水至质量浓度50％去选铅，选铅粗选初始浓度为50％；选铅药剂条件为：苯胺黑药：丁基黄药：丁铵黑药＝8：1：1，65g/t,硫酸锌500g/t，亚硫酸钠300g/t，石灰1000g/t(矿浆pH 9.0)；

选锌：选锌粗选初始浓度为42％,硫酸铜400g/t、石灰2500g/t、丁基黄药200g/t、起泡剂(松醇油)20g/t。

选硫：选硫粗选初始浓度为50％,硫酸6000g/t、丁基黄药800g/t；

选锰：磁场强度1.0T；

多余的选矿废水(锌尾浓缩废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水的最多20％)集中处理再回用于磨矿分级和选铅，水处理药剂：聚合氯化铝350g/t、聚丙烯酰胺10g/t。

生产试验指标见表4。

表4：实施例4试验指标

选矿废水处理水质(mg/L)

项目PHCODCuPbZnSS处理前6.954100.100.601.10290处理后6.954000.010.010.2010

本实施例4中铅精矿主品位60.65％、铅回收率91.88％、铅中银回收率62.93％；锌精矿主品位50.67％、锌回收率92.65％；硫精矿主品位46.66％、硫回收率82.66％；锰精矿主品位20.63％、锰回收率62.16％，选矿指标高；80％以上的各作业废水直接回用于各作业，选矿废水回用率100％，能耗节约20-25％，药剂成本降低20-30％，末端废水处理量仅为20％以下。

表4：各实施例比较

工艺指标与效果对比

药剂用量对比

(g/t：相对每吨原矿用量)

实施例4的选矿工艺方法，原矿分级溢流浓缩废水和铅精矿废水一起全部回用于磨矿分级和选铅作业，对磨矿分级和选铅无不良影响，不需要进行废水处理，该废水含有选铅所需要的药剂成分。

锌尾矿浓缩溢流水和锌精矿废水一起回用于选锌作业，对选锌无不良影响，不需要进行废水处理，该废水含有选锌所需要的药剂成分。

硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水一起回用于选硫、选锰作业，对选硫、选锰无不良影响，不需要进行废水处理，该废水含有选硫所需要的药剂成分。

选矿废水直接回用于选锌、选硫、锰等多出的废水与选厂其它废水经过絮凝沉淀后回用于磨矿分级、选铅等，实现选矿废水全部回用。溶药用水及不够部分用水，用采矿井下水作为新鲜水补充。

本发明公开了一种铅锌硫化矿废水精细化分质回用的选矿工艺方法，铅锌硫化矿经过磨矿分级、原矿浓缩脱水、选铅(银)、选锌，锌尾再浓缩选硫，最终尾矿沉淀脱水去充填等，精矿经过浓缩、过滤脱水，得到铅精矿、锌精矿、硫精矿、锰精矿产品；选矿产生的选矿废水有：原矿浓缩废水、锌尾浓缩废水、铅精矿废水、锌精矿废水、硫精矿废水、锰精矿废水、尾矿废水等；原矿浓缩废水和铅精矿废水直接用于磨矿分级和选铅；锌尾浓缩废水和锌精矿废水直接用于选锌；硫精矿废水、锰精矿废水和尾矿废水直接用于选硫、选锰；直接回用多出的所有废水经过絮凝沉淀处理后回用于磨矿分级、选铅等，实现废水分质回用精细化选矿。该工艺方法，不仅选矿主品位和回收率高，而且选矿成本低，实现了选矿废水全部回用和零排放，使废水中药剂得到充分利用，具有指标高、处理简单、流程稳定、控制方便、水电药剂消耗低等特点，很好地解决了铅锌浮选流程长、浓度低、选矿指标不够高、水电药剂消耗高、操作不够稳定的问题，对提高铅锌银回收率和精矿质量、节能降耗、清洁生产具有十分重要的意义。

该技术不仅适用于铅锌多金属硫化矿选矿，也适用于其它有色金属矿硫化矿的选矿。