（紫金礦業(yè)集團股份有限公司，福建 龍巖 364200）

1 項目背景及必要性

隨著銅礦資源的不斷開發(fā)，某礦山礦區(qū)含銅酸性水量逐漸增多，使得含銅酸水的治理及其有價金屬的回收顯得尤為重要。常用含重金屬酸性廢水處理方法主要有化學(xué)沉淀、吸附法、離子交換法、膜分離法和生物法[1]。隨著礦山上部金礦逐漸剝離，銅礦開采逐漸揭露，產(chǎn)生廢水銅離子等污染物逐漸升高，傳統(tǒng)的石灰中和工藝難以滿足新的環(huán)保要求[2]。經(jīng)過前期比對，鑒于硫化沉淀法工藝成熟，國內(nèi)有成功的礦山使用實例，不存在技術(shù)風(fēng)險，某礦引進(jìn)了硫化沉淀工藝處理含銅酸性廢水[3]。

在硫化沉淀工藝處理含銅酸性廢水過程中發(fā)現(xiàn)，硫化沉淀水處理系統(tǒng)出水（濃密池溢流液）pH值、總銅濃度難以直接達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致該出水還需要通過中和池中和、庫區(qū)沉淀，外排水質(zhì)雖然能達(dá)到《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25467-2010）要求，但總銅濃度相對偏高，以此濃度外排將影響某礦銅的年排放總量[4，5]。

因此，現(xiàn)亟需對現(xiàn)有硫化沉淀工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，通過加強各項工藝指標(biāo)的控制，期望實現(xiàn)快速、全面、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的水質(zhì)處理目標(biāo)。

2 工藝優(yōu)化研究

優(yōu)化前，硫化法水處理系統(tǒng)原工藝流程為先沉鐵后沉銅，即先采用液堿沉淀Fe，再采用硫化法沉淀回收Cu，沉鐵濃密池溢流液經(jīng)中和池中和后進(jìn)入沉淀庫沉淀，水質(zhì)經(jīng)沉淀庫沉淀后達(dá)標(biāo)外排，原工藝流程圖見圖1。

原工藝運行過程中，需要同時控制pH值和除鐵、除銅ORP值，精確度要求較高，可控性及可操作性難度較大。同時，沉銅濃密池溢流液pH值偏低、總銅濃度較高，因而需要利用中和池進(jìn)一步中和，最終進(jìn)入沉淀庫沉淀后才能讓水質(zhì)達(dá)標(biāo)外排，硫化法水處理系統(tǒng)原工藝出水水質(zhì)情況見表1。

圖2 硫化法水處理系統(tǒng)新工藝流程圖

表1 原工藝出水水質(zhì)情況

表2 改造后新工藝產(chǎn)水水質(zhì)情況

本次研究擬將硫化法水處理系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后，硫化沉淀處理工藝由先沉鐵后沉銅改為先沉銅后沉鐵工藝，新工藝流程圖詳見圖2。

新工藝運行過程中，控制點少，只需重點控制除銅ORP值即可，且ORP值控制范圍較大（100mV～230mV），在生產(chǎn)現(xiàn)場容易調(diào)節(jié)，操作較為簡單，可控性及可操作性強。此外，新工藝的沉鐵濃密池溢流液水質(zhì)各項指標(biāo)良好，不需再經(jīng)中和池調(diào)節(jié)即可達(dá)到《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25467-2010）要求，新工藝出水的總銅濃度也較原工藝出水的總銅濃度低，含銅酸水中金屬銅的回收率由89.80%提高至97.53%，含銅酸水資源回收及污染物減排效果明顯，硫化法處理系統(tǒng)新工藝出水水質(zhì)情況見表2。

3 結(jié)論

經(jīng)過工藝優(yōu)化，硫化沉淀處理工藝由先沉鐵后沉銅改為先沉銅后沉鐵工藝，新工藝出水不需要經(jīng)過中和池中和處理便可直接排至沉淀庫，出水總銅濃度明顯降低，含銅酸水中金屬銅的回收率由89.80%提高至97.53%，含銅酸水資源回收及污染物減排效果明顯，取得了一定的經(jīng)濟效益；此外，新工藝運行過程中，控制點少，只需重點控制除銅ORP值即可，且ORP值控制范圍較大（100mV～230mV），在生產(chǎn)現(xiàn)場容易調(diào)節(jié)，操作更為簡便，可控性及可操作性強。