关键词：工艺流程 特点 实践过程 效益
一、前言
斯布沟酸性水，PH值为2-3，水中硫酸盐含量高，重金属离子严重超标，其中铜离子浓度约200mg/l，水体呈现红褐色，经普朗沟汇入下游斯布沟。
由于对当地环境造成较大影响，百姓反映强烈，西藏华泰龙矿业开发公司作为驻藏央企，为还地方青山绿水、建绿色环保矿山，实现央企社会责任，承担了对该酸性水的治理任务。
二、工艺流程介绍和特点
本工艺内容主要采用的是化学硫化技术和ＨＤＳ技术，达到从酸性废水中提出有价金属的目的。
这两种技术相结合的优点是工艺结构简单，占地面积小，原料来源充足，运行费用低，安全性能好，投资额大幅减小,有色金属能得到回收利用， 降低了废水治理成本，综合经济效益得到较大的提高。
2.1化学硫化技术。 以含铜酸性废水为原料，将石灰乳添加到酸性废水中,将pH值调到3.6～3.8,使酸性废水中三价铁离子以氢氧化铁沉淀的形式被除去，去除率可达85%以上。之后含铜酸性水和硫化钠在浓密池中进行反应生成硫化铜。硫化铜在硫化铜浓密池中被分离出来，其沉渣经过脱水以后便是硫化铜精矿,铜回收率可达99%。
2.1.1 除铁系统 酸性水首先流入1#、2#除铁反应器。在除铁反应器中自动检测酸性废水的pH值，石灰乳投加系统与pH值自动检测仪进行联动控制，根据反应器的pH值，向其中加入一定量的石灰乳，将pH值调整到3.6～3.8 之间。与石灰乳充分混合的原水自流入絮凝剂搅拌槽,在搅拌槽中加入絮凝剂,经石灰乳和絮凝剂充分混合的原水最后流入除铁浓密池。在除铁浓密池中，三价铁离子与石灰乳形成氢氧化铁沉渣，沉降至浓密池的底部。回流泵从浓密池的底部连续地将12%～15%的沉渣回流循环到除铁浓密机，剩余的沉渣由输送泵送到废石场堆存。
2.1.2 铜回收系统 除去大部分三价铁离子的酸性水进入硫化铜反应器，与经过调节的硫化铜沉渣和另外再添加的硫氢化钠或硫化钠进行充分的混合。在硫化铜反应器中自动检测ORP值，硫氢化钠投加与ORP值进行联动控制,根据反应器的ORP值,向两个反应器加入一定量的硫氢化钠，形成更多的硫化铜。混合液自流入脱气池,在脱气池中加入絮凝剂和铜浓密池的底渣,使其快速充分混合，促使反应液中的硫化铜颗粒絮凝成大颗粒,然后进入浓密池的中央配水系统。浓缩的硫化铜沉渣沉降到浓密池的底部。循环泵从浓密池的底部连续地将一部分沉渣回流循环到硫化铜调节池,另一部分底渣由泵送到板框压滤机浓缩成硫化铜泥饼(硫化铜精矿)。
2.2 HDS工艺流程 除铁收铜后的酸性水通过管道自流进入曝气中和池。在曝气中和池中自动检测 pH值,投加石灰乳与pH值进行联动控制,再根据反应器的pH值,向两个中和曝气池加入一定量的石灰乳,同时添加HDS沉淀池的中和渣,使pH值控制在7～9左右。然后进入浓密池进行固液分离。澄清液可以用于酸性废水综合处理系统的生产用水、露天采矿场的除尘用水或达标排放。排出的底渣(中和泥浆)一部分用作自循环料浆，另一部分排放到露天排土场自然干化堆存。为保证HDS工艺达产达标，整个处理工艺均安装了必要的测试仪表和自动控制装置,在酸性水进水管、排泥管、药剂管道安装有电磁流量计,显示和记录瞬时、累计流量。
2.3药剂配制添加系统 药剂配制添加包括：1)硫化钠配制。根据工艺控制情况,硫氢化钠的用量为1.8～2.1t/吨铜；2)絮凝剂配制。除铁系统絮凝剂量为3.0g/m3酸性水,铜回收系统2.5g/m3酸性水,HDS系统6.25g/m3酸性水；3)熟石灰乳配置。除铁系统需石灰乳3.5 kg/m3酸性水,HDS每中和1t酸性水需石灰乳6.5kg左右。本系统所有药剂添加均由PLC根据工艺控制要求，自动控制并设低液位报警提示。
三、工艺应用实践
虽然此工艺流程已在一些矿山酸性水处理得到应用实践，但在缺氧寒冷海拔高的西藏地区还是第一次进行应用实践，所以在应用过程中经过了多次技术调整和技术试验。
经过多次絮凝剂沉降试验（见下表）和生产实践发现，斯布沟酸性水在除铁除铜阶段，由于水质PH是3-4，适合使用3115S型高分子阳离子型絮凝剂，在HDS阶段，由于水质PH提高到7-9，适合使用8280型高分子阳离子型絮凝剂。两种絮凝剂混合使用，不仅减少了絮凝剂使用量，同时大大降低了石灰的使用量，将石灰使用从原来的8吨/时降低到现在的5吨/时，每吨石灰在西藏地区约700元左右，降低了不少生产成本。
在生产中遇到主要问题是：絮凝物量大，在浓密机里形成整层絮层，造成浓密机“跑浑”现象；在特大暴雨时节，能够适当增大处理量，对水处理处理量的压力有很好的缓解作用。
针对这此项问题，通过生产试验对以下内容进行了更改，取得了良好效果，达到了预期要求：
1）各板框并联连接，以便集中压滤浓密机絮凝沉降物，增加絮凝物沉降空间，处理絮凝物沉降和浓密机压力大的问题。
2）更改浓密机进料方式，减缓进料冲击力。进料时液体经过弯头垂直进入稳流筒，对沉降絮凝的絮体造成较大的冲击力，进而造成絮体从稳流筒底端快速翻出，造成跑浑。让进料管水流沿稳流筒内液面切线方式进料，让进料水流在稳流筒内自由流动，减小其冲击力，稳流筒内的絮体会平稳的从稳流筒底端扩散到浓密机内继续沉降。
3）适当延长浓密机稳流筒长度，增强稳流筒稳流效果。
四、结语
该生产技术在处理斯布沟酸性水的生产实践中得到了良好的应用，不仅避免了对当地环境造成污染的影响，维护了藏族同胞的切身利益，还践行了驻藏央企社会责任和承诺，产生了良好的的社会效益，为西藏地区酸性水治理的技术推广提供了良好的可行性技术支持。
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论文作者:赵亚峰1, 胡宪刚2
论文发表刊物:《科技新时代》2018年4期
论文发表时间:2018/7/2
标签：酸性论文; 硫化铜论文; 浓密论文; 石灰论文; 沉渣论文; 絮凝论文; 反应器论文; 《科技新时代》2018年4期论文;