红土铬矿选矿水循环系统：一吨水用五遍，成本降下来环保过得了

一篇文章搞懂

选矿离不开水。一吨原矿进去，少说带走两吨水。一年处理50万吨，就是100万吨水。按工业用水一吨3块钱算，一年水费300万。这还不算排污费、水资源税。

水循环系统就是把用过的水收回来、洗干净、再送回去。一吨水用五遍，水费降到五分之一。更重要的是，环保检查来了你心里不慌。

但很多人把水循环理解成“挖个池子接点水就行”。结果循环水质越来越差，细泥越积越多，螺旋溜槽的分选效果一天不如一天。

这篇文章讲红土铬矿选矿水循环系统怎么建。澄清怎么搞、水质怎么控、回水怎么用才不会影响选矿指标。

先说三个重点

第一，红土铬矿选矿产生的细泥是水循环系统最大的麻烦。它悬浮在水里不沉淀，回到流程里就坏事。第二，水循环不是“越大越好”，分级回用比集中处理更有效。第三，水质不达标，再好的设备也出不了好指标。

红土铬矿选矿水循环系统做得好，吨矿水耗能从2.5吨降到0.5吨以下。这不是理论值，是多个选厂跑出来的真实数据。

你的选厂有没有这个现象？

你走进选厂，看看精矿的颜色。是不是发灰、发暗？用手捏一下，感觉里面有滑腻的东西。拿去化验，精矿品位42%，但里面含泥量超过3%。

再看看螺旋溜槽的槽面。分带是不是模糊？重矿物带和轻矿物带的边界不清晰，中间还有一大片“灰色地带”。

问题可能不出在选矿设备上，而出在水上。

水循环系统里累积的细泥，浓度越来越高。这些细泥随着回水进入流程，附着在铬铁矿颗粒表面。本来密度4.0的铬铁矿，被细泥包裹后表观密度降到3.0，和脉石差不多了。螺旋溜槽分不清，品位自然上不去。

云南省某红土铬矿选厂就吃过这个亏。他们建了一个大回水池，所有尾矿水都进去沉淀。设计停留时间4小时，实际因为细泥沉淀太慢，停留8小时水还是浑的。回水中悬浮物浓度高达5000mg/L。结果精矿品位从43%掉到39%，损失惨重。

后来改了水循环系统，把不同作业的水分开处理，情况才好转。

水循环系统的三个核心组成部分

红土铬矿选矿水循环系统不复杂，就是三个部分：沉淀澄清、水质调节、回水输送。

第一部分：沉淀澄清

尾矿水里的悬浮物主要是细泥和细粒脉石。这些东西的沉降速度慢，自然沉淀需要很长时间。

沉淀澄清的设备有两种选择。

普通浓密机是最常见的。直径根据处理量定。以50吨/小时的原矿处理量为例，尾矿水量约150立方米/小时，建议用直径10-12米的浓密机。底流排到尾矿处理系统，溢流进清水池回用。

深锥浓密机的沉淀效率更高。它的锥角大，底流浓度能做到55-60%，上清液更干净。占地面积只有普通浓密机的50%。但价格贵30%左右。

加絮凝剂能大幅提高沉淀速度。阴离子聚丙烯酰胺是主流选择。用量每吨干尾矿5-8克。加药点设在浓密机的给料管上，利用管路混合。

第二部分：水质调节

澄清后的回水不一定能直接用。有时候pH值不对，有时候还有少量悬浮物。

水质调节主要是两件事：调pH值和除细泥。

红土铬矿选矿对pH值不敏感，中性或者弱碱性都可以。如果回水偏酸或者偏碱，加石灰或者硫酸调一下。

除细泥靠过滤或者二次沉淀。如果回水要求很高（比如用于精选段），可以再加一道砂滤或者微滤。砂滤罐能去除50微米以上的颗粒，出水悬浮物能降到100mg/L以下。

第三部分：回水输送

水泵把回水从清水池打到选厂的高位水箱。管径和泵的扬程根据高差和距离算。

需要注意两个问题。

第一，回水管道要设冲洗口。时间久了管道内壁会结垢，用清水定期冲洗。

第二，清水池要设溢流口。雨季水量大，多余的雨水要有地方排。

分级回用：比集中处理聪明得多

很多选厂把所有废水混在一起，统一沉淀、统一回用。这个方法简单，但不聪明。

为什么？因为不同作业对水质的要求不一样。

粗选段对水质要求不高。粗选的任务是“多收”，水里有点细泥影响不大。回收率可能会掉1-2个百分点，可以接受。

精选段对水质要求高。精选的任务是“提纯”，水里细泥多了会包裹铬铁矿颗粒，品位上不去。

扫选段居中。扫选处理的是粗选尾矿，水质差点也能用。

所以聪明的方法是分级回用：水质最好的回水给精选段，水质一般的给粗选段和扫选段。

具体怎么分？

精矿过滤出来的水是最干净的。精矿经过摇床分选后，再经过过滤脱水，滤液里的悬浮物很少。这部分水直接回用到精选段。

浓密机溢流水是第二干净的。悬浮物浓度在500-1000mg/L，适合给粗选段和扫选段用。

尾矿压滤的滤液要看情况。如果尾矿含泥量高，滤液里细泥多，建议再沉淀一次再用。

下面是一个分级回用的示意图（文字版）：

精矿过滤水 → 精选段
浓密机溢流水 → 粗选段+扫选段
尾矿压滤液 → 返回浓密机再沉淀

这样做的好处是：精选段始终用最干净的水，分选效果稳定。粗选段和扫选段用稍差的水，影响不大。

一个完整的循环系统配置案例

江西某红土铬矿选厂，处理量40吨/小时，原矿品位19%。原来没有水循环系统，每天取新水960吨，排水也一样多。环保局要求排水指标达标，他们建了污水处理站，一年运行费用120万。

后来上了水循环系统。

配置：

• 一台直径9米普通浓密机，处理全部尾矿水

• 一台精矿过滤机，滤液直接回用

• 一个500立方米清水池，储存浓密机溢流水

• 三台水泵，分别往粗选、扫选、精选供水

• 一套自动加药装置，加絮凝剂

投资：浓密机25万，精矿过滤机15万（本来就有的），清水池土建8万，水泵和管道12万，加药装置5万，合计65万。

运行后，回水率达到92%。每天只需要取新水80吨，补水的损耗。精矿品位稳定在43-44%，比原来还高了0.5个百分点，因为水质更稳定了。

排水基本为零，只有雨季偶尔有雨水外排。污水处理站停了，一年省120万。算下来，投资65万，不到7个月就回本了。

这个案例说明，红土铬矿选矿水循环系统的投资回报率很高。省下的水费和排污费，一年就能把设备钱赚回来。

水质控制的标准和方法

水循环系统要管住三个指标：悬浮物浓度、pH值、总硬度。

悬浮物浓度：精选段回水要求低于300mg/L，粗选段低于1000mg/L。超过这个值，分选效果会明显下降。

检测方法：用滤纸过滤100ml水样，烘干称重。每天测一次。

控制方法：调絮凝剂用量。悬浮物高了就多加一点，低了就少加一点。

pH值：控制在6.5-8.5之间。超出这个范围，设备可能腐蚀，精矿品位也可能受影响。

检测方法：pH试纸或者pH计。每班测一次。

控制方法：如果回水偏酸，在清水池里加石灰水。偏碱就加稀硫酸。注意不要一次加太多，慢慢调。

总硬度：硬度过高会在管道和设备内壁结垢。螺旋溜槽的槽面结垢后，表面摩擦系数变化，分带就不准了。

检测方法：EDTA滴定法。每周测一次。

控制方法：硬度超过500mg/L（以碳酸钙计），要加软化剂。或者定期用稀酸清洗管道和设备。

实施中的四个难点

难点一：细泥累积

这是最大的难点。细泥在系统里循环，越积越多。虽然浓密机能排掉一部分底流，但细颗粒沉淀慢，总有一些在溢流水里。

解决办法：定期排掉一部分循环水，补充新水。比如每周排掉10%的系统水量，换成新水。这叫“置换”，能把细泥浓度控制住。

另外，可以在循环水路上加一个旁路过滤器。部分回水经过砂滤后再回到系统，能有效降低细泥累积速度。

难点二：絮凝剂残留

絮凝剂加多了，回水里就有残留。残留的PAM会影响重选效果吗？轻微影响。PAM会让矿浆变得黏稠，重矿物沉降速度下降。

解决办法：絮凝剂加药点设在浓密机给料管上，不要在清水池里加。絮凝剂在浓密机里和尾矿一起沉降，大部分被底流带走了。溢流水里的残留量很低。

难点三：季节变化的影响

雨季和旱季，水循环系统的工况不一样。雨季雨水进入系统，水量大、水质好。旱季蒸发量大，系统水量减少，细泥浓度上升。

解决办法：清水池要留余量，雨季储存多余的水，旱季补充。另外，旱季要加大置换频率，每三天排一次水，补充新水。

难点四：管道结垢

硬水在管道内壁结垢，管径变小，流量下降。严重的时候管道堵死。

解决办法：每年用稀盐酸清洗一次循环水管路。清洗前把管道里的水排空，注入5%的稀盐酸，浸泡4小时，然后用清水冲洗干净。操作时注意安全，酸会腐蚀皮肤。

水循环系统的经济账

以处理量50吨/小时的选厂为例。

不上循环系统：

• 吨矿水耗2.5吨

• 年处理量30万吨（按每年300天、每天20小时算）

• 年用水量75万吨

• 工业水价3元/吨，水费225万

• 排污费按每吨水2元算，150万

• 合计375万

上循环系统，回水率90%：

• 吨矿水耗降到0.25吨

• 年用水量7.5万吨

• 水费22.5万

• 排污费基本为零（零排放）

• 循环系统运行成本：电费、絮凝剂、维护，约30万/年

• 合计52.5万

每年节省322.5万。循环系统投资按100万算，回本周期不到4个月。

这个账只算了水和排污。还没算精矿品位提升带来的收益。水质稳定后，精矿品位通常能提高0.5-1个百分点。按年产精矿10万吨算，多卖的钱又是几百万。

什么时候必须上水循环系统

情况一：缺水地区。

西北、华北很多地方取水指标卡得很死。不上循环系统，水都不够用。

情况二：环保要求零排放。

很多选厂建在河流上游或者水源地附近。环保局要求零排放，一滴水都不能排出去。不上循环系统根本做不到。

情况三：水费高。

有些地方工业水价超过5元/吨。这时候循环系统的经济性非常明显，一年省下的水费就够买设备。

情况四：原矿含泥量高。

含泥量高的红土铬矿，水里的细泥特别多。如果不循环，新水用量大，排水里的细泥浓度也高，环保压力大。循环系统能把这些细泥浓缩后作为尾矿处理，水留下来回用。

常见问题

问：水循环系统需要多大面积？

答：浓密机直径10米，占地约80平米。清水池按500立方米算，占地约100平米。加泵房和管道，总共250-300平米。

问：回水会不会影响选矿指标？

答：水质控制好了不会。关键是控制悬浮物浓度。精选段回水悬浮物低于300mg/L，和清水差别不大。很多选厂用回水反而比用清水稳定，因为新水的水质也有波动，回水的水质是恒定的。

问：冬天结冰怎么办？

答：北方地区要考虑防冻。浓密机的桥架和管道要保温，清水池可以加盖或者埋在地下。水泵要选耐低温的型号。实在不行，冬天减少回水比例，多用新水。

问：循环水泵选什么型号？

答：根据高差和距离选。一般选渣浆泵或者清水泵都可以。关键是耐磨，因为循环水里多少有点细砂。叶轮建议用高铬铸铁材质。

总结

红土铬矿选矿水循环系统不是奢侈品，是必需品。不缺水的地方是为了省钱，缺水的地方是为了活下来。

核心就是三件事：沉淀澄清、分级回用、水质控制。浓密机加絮凝剂把细泥沉下去，不同作业的水分开用，定期检测水质及时调整。

做好了，吨矿水耗降到0.5吨以下，精矿品位稳定，环保检查不愁。

做不好，水费交到心疼，精矿品位忽高忽低，哪天环保局来了一张罚单，够你哭半年。

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