1、研山铁矿水资源治理和循环利用摘要：水资源治理和循环利用是每个企业关注的课题，研山铁矿通过对各部分水质进行净化达到其使用要求，又根据各个部分对水质的要求合理分配用水，达到水循环的平衡，真正达到了零污染、零排放，同时每小时节约用水 162.14m3/h。其方法简明实用，值得其他新建矿山解决水平衡问题上提供思路。 关键词：水资源治理循环利用水平衡 Abstract: water resource management and recycling of each enterprise is the topic research, iron ore through purification reache
2、s its use requirements of each part of the water quality, and according to each part of the requirements of the water quality of water to achieve reasonable distribution, water balance, really achieve zero pollution, zero emissions, at the same time per hour to save water 162.14m3/h. The method is c
3、oncise and practical, worthy of other new mines to provide ideas to solve the problem on water balance. Keywords: water resources management of recycling water balance 中图分类号：TD58 文献标识码：A 水资源是国民经济发展不可缺少的重要自然资源，我国是一个严重缺水的干旱国家，如何加强水资源的综合利用，减少水源污染浪费是每个企业应尽的义务，我国北方水资源严重匮乏，地下水、河流水量较少，由于部分企业的过度开采和不注重水污染的预防
4、和治理，水污染严重，且地下水的开采呈现“入不敷出”的现状，地下水从最初的几米、几十米，下降到现在的 100 多米，沿海的沧州、唐山等地因地下水位的下降已被海水侵入，河北钢铁集团矿业公司研山铁矿地处河北唐山滦县，企业面对如此严峻的水资源形势，必须以身作则，合理利用水资源，以达到企业和社会环境的和谐。 一、研山铁矿介绍 研山铁矿地处河北滦县，是冀东铁矿区的重要组成部分，属于鞍山式沉积变质铁矿床。是一座年处理铁矿石 1500 万吨的采选联合企业，计划分 4 期建设，2011 年 3 月 31 日前期两个红矿系列建成投产，其它两个系列在后期逐渐建设，最终改造成 4 个磁矿处理系列，年产铁精粉近 500
5、万吨。 二、水利用现状 研山铁矿给水系统分为 4 个系统，即：生产新水系统、循环水系统、尾矿回水系统、消防给水系统。新水来自于水源井，经泵输送到 5000m3的高位水池，其水压为 0.4MPa，主要供给浮选工艺用水、设备冷却水、渣浆泵水封水、细筛和重精泵的补加水；循环水来自于各个浓缩大井的浓缩池，经循环水泵加压，供选矿工艺用水，冲洗卫生用水也是循环水。尾矿回水全部注入 63 米大井，进入循环水系统，采场回水也进入循环水系统。 （1）各个系统均对水质有一定的要求，生产中发现各部分水质不能稳定，难以保证生产需要，因此如何保证各系统水质是首先解决的问题。（2）从 3 月投产以来，尾矿库一直无回水，大
6、量使用水源井新水以补充流失水，以达到水量平衡，虽然设计中考虑了 10%的富余量，但是 5个月后尾矿库开始回水，其水量较大，尾矿回水加上大井溢流使循环水量大于生产需要，打破了以往的水量平衡，致使地势较低的循环水泵站和 63 米尾矿大井出现溢流，严重威胁到生产安全。因此要解决重新分配用水，达到供需平衡，真正达到污水零排放技术这一重要问题。 三、水净化 1、在设备冷却以及浮选工艺用水方面，对水质要求较高，若使用较差水质，易造成设备冷却管道结垢堵塞，浮选指标恶化，其水质指标要求为：PH=67，悬浮物含量为100mg/L，全硬度（以 CaCO3 计）微量，钙硬度（以 CaCO3 计）微量,氯离子（以 C
7、l计）1mg/L，硫酸离子（以 SO42计）1ml/L,可溶性 SiO2（以 SiO2 计）0.1ml/L,总溶固检不出,电导率10S/cm。而新水的水源来自于水源井，其水质完全符合新水要求。 2、生产初期由于尾矿坝透水性能较好，且尾矿粒度组成较细，尾矿回水水质较差，回水经常为黄土色，经测量其浓度高达到 1.5%，直接用于环水和新水均不合适。原设计中，尾矿回水全部进入循环水泵池，需要对其进行水质净化才能使用。如今在原尾矿回水管道上加一分支管道，使水流向 63 米尾矿浓缩池，经过絮凝剂加药净化后进入环水泵池。 3、环水主要用在选矿工艺用水，地面卫生冲洗水，对其水质有一定的要求：循环水为浓缩大井溢
8、流水提供，水质指标要求为 PH=78，悬浮物含量为500mg/L，全硬度（以 CaCO3 计）100mg/L，钙硬度（以CaCO3 计）为 50100ml/L,M-碱度（以 CaCO3 计）100ml/L,氯离子（以Cl计）30mg/L，硫酸离子（以 SO42计）100ml/L,可溶性SiO2（以 SiO2 计）30ml/L,总溶固200mg/L,电导率250S/cm，实际生产中发现其 PH=78，其它离子含量极少，但悬浮物含量时常超标，达到 1000-5000mg/L。水质含泥量较大，无论是冲洗卫生还是用在选矿工艺上均不合适。因此需要加强净化。 环水由强磁 63 米大井溢流水，42 米精矿浓
9、缩溢流水，浮选前浓缩溢流水，尾矿 63 米大井溢流水组成，其中 42 米精矿浓缩溢流水浓度0.5%，浮选 53 米浓缩溢流水浓度0.5%,符合环水需要，而强磁 63 米大井溢流水浓度为 5-10%，尾矿浓缩大井溢流水不加絮凝剂时浓度为 10-15%,根据司家营铁矿水净化经验，组织了一系列水净化实验。 取尾矿 63 米大井给矿 1000ml 置于量筒中，配置 0.05%浓度的聚丙烯酰胺，分别加入不同的药剂量在各个时间段沉降的数据如下表： 通过测量在絮凝剂用量较多和澄清时间较长的情况下，澄清效果较好，而矿浆在尾矿 63 米浓缩时间为 234326.1960=43min，澄清水水质经测量为 0.07
10、%，完全符合生产需要。 同时为节省絮凝剂用量，开启两台浓缩大井，经生产实际发现絮凝剂用量 24.8g/t 原矿，降低到 14.88g/t 原矿。年节约成本（24.8-14.88）g/t1000000420t/h24h365d233000 元/t=240.88 万元. 四、水平衡问题 初期两个红矿系列原设计台时量为 378t/h,原矿品位为 27%。设计总耗水量如下表: 但实际生产中，由于原矿性质、台时处理量均发生较大变化，导致水量与设计严重不符，水量平衡打破。按照现在台时干量 420t/h，原矿品位为 23%的情况，公司进行了流程考察，其水量数据如下表： 从上表可知，生产新水和循环水的用量发生
11、了较大的变化，其它设备用水量基本未变，究其原因，主要是原矿品位发生较大变化后，在浓度不变的情况下，其精矿流失的水分减少，而尾矿带走的水量变大，导致循环水量大大减小，而尾矿回水量比设计值大。 通过对现在各处用水量进行度量计算，发现其存在严重不平衡，具体见下表： 其中部分水量为估算值，但从上表中可以发现，环水供给量为4593.62m3/h，而需求量为 4175.44m3/h，环水超出 418.18m3/h，同时发现，去尾矿库水量约为 1036m3/h，而回水仅为 600m3/h，按照设计保守回水量为去尾矿库水量的 70%即约 700m3/h，如尾矿库正常回水后，环水将超出量增大。 根据以上情况，必
12、须重新根据各个水系统的水质情况，对用水进行重新布置，由于新水最终会进入环水系统，因此考虑用环水代替新水是较好的解决方法，而浮选工艺用水用量较大，找到合适的替代品将有效减少新水使用量。 1、浮选工艺用水用浮选 初步考虑各部分水质，水源井新水水质好于尾矿回水水质，尾矿回水水质好于循环水水质，用尾矿回水代替新水使用到浮选工艺用水。为证实尾矿回水能用于浮选，进行了对比实验。 取混磁精 500g，在同样药剂制度下进行浮选实验，其结果如下： 从上表中发现尾矿回水水质较好，对浮选的指标影响较小。因此用尾矿回水代替新水是可行的。 2、球磨机冷却水再利用。 设备冷却水也是新水用量较大的部分，因其对水质要求较高，
13、不能使用其他，经测量球磨机稀油站冷缺水，水温为 20，压力 0.4MP,水量为 60m3/h，完全可以用到磁选机冷缺水，其水量大小合适。通过改造把球磨机稀油站冷却水接入中、强磁机冷却水管道中，加上阀门，以便水质不好时恢复到原来状态，因此节约用水 60m3/h。 3、泵水封水使用环水。 初期由于环水水质较差，后经过生产调试，絮凝剂加药系统使用正常后，水质有所改善，浊度300mg/l.但在原矿发生较大变化时，环水调整不及时的情况下，环水还存在跑混的现象。车间大部分泵为渣浆泵，其水封水对水质要求不太高，改成使用环水，节约用水 60m3/h。 通过以上改造，新水用量大大降低，由 560m3/h 降低到 70m3/h，现仅有球磨机冷却水、稀油站冷却水、过滤真空泵使用新水，其它全部使用环水。 其水量平衡如下表： 循环水供给量为 4213.62m3/h，循环水需求量为 4305.44m3/h，供给量略小于需求量，通过给循环水泵池补充新水可解决。 五、企业经济效益 通过以上改造，实现了污水零排放，对于减少环境污染，实现企业社会和谐共赢树立了榜样。 改造后每小时节约新水使用量 162.14m3/h，按工业用水 1 元/吨计算，年节约成本 162.14*24*365*1=142.03 万元。
