标矿环保处理系统

黄官军彭辉东

摘要：本文根据笔者在广东省大宝山矿业有限公司的实际工作经验，结合我公司的实际生产情况，详尽的分析了我公司标矿环保处理系统。

关键词：标矿；环保处理；处理系统

我公司标矿环保处理系统于2004年建成并投入使用，是铁矿石标矿流程的重要组成部分，也是大宝山矿业有限公司为构建人与自然和谐相处、保护生态环境实现可持续发展战略而实施的重要举措。

一、系统构成

该系统是以下三大系统组成的：

（一）是污水收集沉降系统：它是由一个可储蓄1500立方米污水的浓密池和几个环保沉淀池和事故池、以及浓密机组成的。

（二）是输浆管路系统，该系统是由多路管道和各种型号的矿浆泵所组成的。

（三）是压滤系统，此系统是由压滤机、配药装置，药水输送管道，污泥混合器、搅拌器、空气压缩机等组成。

二、系统工作原理

（一）、污水

1、污水的来源：在铁矿石生产流程中由于最后一级筛分采用水洗作业方式，因而在冲洗铁矿石过程中产生大量的污水，此外，工业卫生中冲洗设备、场地卫生、压滤机滤液循环水等都将产生大量的污水。

2、污水的特征：由于污水是洗矿、工业卫生中产生的，因此，污水的主要污染物是固体悬浮物（SS），亦即洗矿水中的细泥和含铁矿粉，其次是工业卫生中产生的轻油（机械油、柴油、甲基钙腊等）和+1mm的矿粒如果将污水仅作简单沉淀后外排，不仅污染水资源，破坏生态环境，还会将可回收利用的细铁矿粉流失，造成企业的经济损失和周边环境污染。

（二）、药剂的选用

污水处理成功与否，药剂的选用十分重要，不仅影响环境保护的效果，更重要的是危及企业的生存与发展。目前，在国际国内的城市污水、石油、化工、冶金、采矿、造纸、纺织、制糖、医药等行业污水处理中普遍采用的药剂是聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺简称PAM，也叫三号凝聚剂，是线状水溶性高分子聚合物，分子量在300—1800万之间，外观为白色粉末或无色粘稠胶体状，它无臭、无毒、无腐蚀，中性，溶于水，温度超过120°C时易分解。不同性状的聚丙烯酰胺均能溶于水，吸水速度随衍生物离子特征的区别而不同，但几乎不溶于一般溶剂（乙醇、乙醚、酯类等）。仅在乙二醇、甘油、甲烯酸等溶剂中仅能溶解1%左右，不同分子量的产品有不同的性质。

1、聚丙烯酰胺的特征：

1）、絮凝性：PAM能使污水中的悬浮物通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用：

2）、粘合性：它能通过物理的、机械的、化学的作用起到粘合作用：

3）、降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量的PAM就能降阻50—80%：

4）、增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，但当PH值在10以上易水解，呈半网状结构，增稠作用更明显。

2、PAM的作用原理概要

PAM易溶于水，在中性和碱性介质中呈高聚合物电解质的特征，与高价金属离子能交联成不溶于水的胶体，由于其分子链极性基团，它能通过吸附污水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷和使粒子形成大的絮凝物，因而，它可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快污水澄清，促进过滤等效果。因此，PAM溶于水后能产生絮凝，吸附架桥，表面吸附，网捕四大作用与污水中的固体颗粒之间的分散相牵连在一起，使各颗粒之间迅速形聚集合体而沉降，与污水中的水分离，从而达到污水处理的效果。

3.试验选择

PAM根据其分子量不同以及对应用所要求的性能不同而品种繁多、有阳离子、阴离子、非离子、两性离子之分。

阳离子其分子量在300-1200万，经过与生产厂家的交流和沟通，供应给我们使用的阳离子其分子量稳定在1500万左右，它的水解离子度同样可达到50%，而阳离子的PH值要求在1-14之间，比较宽松，符合标矿污水和配药用水的PH值条件，从近6年的实际使用效果来看，滤后水压清澈透明，无臭、无色、无毒，达到了国家对污水处理排放的二类标准，虽然价格比阴离子高近一倍，但用量却要比使用单纯阴离子或阴阳离子同时使用时要节约三分之一的量，对比三种PAM实际效果来看，我们最后选择长期使用的药剂为阳离子PAM（简称CPAM-05）。

（三）、系统工作原理

1、标矿生产过程中洗矿水，经螺旋分级机短暂沉降后5-10%浓度的废水，由矿浆泵通过输浆管道抽到浓密池，生产中的工业卫生污水，压滤机滤液经污水收集池由沙泵抽至浓密池，

2、浓密池里的污水经过一定时间的沉淀浓缩，由浓密池底部的浓缩矿浆底流泵输送到压滤机系统中的污泥混合器。

①药液配制。将CPAM-05白色颗粒药粉按药液浓度为千分之一至千分之一点五，在药剂搅拌桶中配制，药剂搅拌时间不少于60分钟。静置分解时间不低于8小时。

②将配制好的药液输送至污泥混合器，通过搅拌器污水和药液在混合器里充分均衡的发生絮凝反应后，使浓矿浆进入压滤机并呈层状分离。

③矿浆经压滤机处理后分离成滤饼和滤液，滤饼由刮泥装置刮下到运输胶带作为矿粉回收。滤液通过矿浆泵抽回浓密池，进入循环水池，作为生产用水。

④浓密池污水经过沉降后的水进入浓密池里的环形溢流槽回流至循环水池，通过自吸清水泵抽作生产用水，提高水资源的利用率。

⑤事故池作为浓密池因生产量过大或出现故障时的应急备用沉降池，当浓密池故障解除后，事故池中的污水通过矿浆泵抽回到浓密池，以提高污水的处理能力，防止发生环境污染事件。

三、环保系统产生的效益

1、经济效益

未建环保处理系统前，生产中产生的含有细泥和铁矿粉的污水，经过环保沉淀池自然沉淀后，沉淀后的细泥铁矿粉完全依靠人工回收，按平均每天10人，30元/天，每人回收1吨铁矿粉计算：每年仅能回收铁矿粉为（按每年360天计）。

360×10×1=3600（吨）

每吨铁矿粉按200元价格计，每年效益仅为：200元/吨×3600（吨）=720000元

全年标矿人工费为：30元×10人×360（天）=108000元

净效益为：720000－108000=612000元

2、环保处理系统使用后产生的经济效益

压滤机年均每天开机10小时，每天开2台，平均每台每小时能生产铁矿粉滤饼6吨，而经计算生产每吨矿粉所需0.96公斤药剂（每吨药的价格为25000元），则每天生产出铁矿粉饼：6吨/时×2台×10小时/台=120吨

每天成本120吨×0.96公斤×25元/公斤=2880元

而每月生产产量为：

120吨/天×30天=3600吨

每月成本：2880元×30天=86400元

每年按生产11个月计算：年产量=3600吨/月×11个月=39600吨

按每吨200元计，则：年效益=200元/吨×39600吨=7920000元

年成本：86400元×11个月=950400元

再加上人工和压滤机材料、配件约每年成本38万元

年净效益：7920000-950400-380000=6589600元

3、社会效益

标矿环保处理系统的利用，极大地改善了企业的发展环境，不仅有效地杜绝了生态环境污染问题，这个效益是不可估算的，而且也体现了我国倡导的人与自然和谐相处的发展理念，缓解了企业与农民群众的社会矛盾，稳定了社会关系，也使企业自身的生存发展更加和谐，充满活力。

参考文献：

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[2]陈建平，白杨，张铁英，等.加絮凝剂循环水对选矿指标影响试验研究[J].硅酸盐通报，2014，04期.

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