Soluzioni per il trattamento delle acque per l'industria mineraria

1. Contesto

Negli ultimi decenni, le normative ambientali in tutto il mondo sono diventate più severe, poiché è aumentata la consapevolezza degli impatti ambientali e della scarsità d'acqua. L'industria mineraria internazionale ha risposto di conseguenza.

Le strategie di gestione dell'acqua sono al centro delle attività di sviluppo, gestione e riabilitazione delle miniere e ora vengono utilizzate per ridurre al minimo l'impatto ambientale delle operazioni minerarie. Dalla produzione di acqua potabile, alle apparecchiature di raffreddamento e alla separazione dei rifiuti dai minerali preziosi fino al controllo della polvere, l'acqua si incontra nel processo di estrazione e pertanto rappresenta un rischio per l'elevato volume di richiesta di acqua.

NEWater si preoccupa dell'inquinamento dell'ambiente e accetta la sfida dello sviluppo sostenibile. Vediamo applicazioni di trattamento delle acque nel settore minerario, tra cui il trattamento dell'acqua potabile presso il sito della miniera, il trattamento delle acque di processo, il recupero dei prodotti, i sistemi di trattamento delle acque riciclate, la gestione dei residui e varie altre tecnologie di trattamento.

2. Principio della tecnologia dell'osmosi inversa

Tecnologia dell'osmosi inversa è la tecnologia più ampiamente utilizzata e matura nella tecnologia di separazione a membrana. Il suo principio è quello di applicare una pressione maggiore della pressione osmotica naturale all'acqua salina (come l'acqua grezza), in modo che l'osmosi proceda nella direzione opposta, spingendo le molecole d'acqua nell'acqua grezza verso l'altro lato della membrana e trasformandola in acqua pulita, ottenendo così lo scopo di rimuovere impurità e sali dall'acqua.

Le caratteristiche di separazione della membrana a osmosi inversa possono rimuovere efficacemente sali disciolti, colloidi, materia organica, batteri, microrganismi e altre impurità dall'acqua. Finora, la tecnologia di separazione a membrana include principalmente osmosi inversa (RO), filtrazione a membrana microporosa (MF), ultrafiltrazione (UF), E tecnologia di elettrodialisi (EDI)Tra questi, RO, UF ed EDI sono principalmente utilizzati in applicazioni industriali.

3. Il principio di funzionamento della tecnologia di nanofiltrazione

Nanofiltrazione è un processo di separazione a membrana a pressione tra osmosi inversa e ultrafiltrazione, e la dimensione dei pori delle membrane di nanofiltrazione varia da pochi nanometri circa. La maggior parte delle membrane di nanofiltrazione sono derivati da membrane ad osmosi inversa, come membrane CA, CTA, membrane composite in poliammide aromatica e membrane in polietersulfone solfonato.

Pertanto, la nanofiltrazione, nota anche come osmosi inversa a bassa pressione, è un campo emergente della tecnologia di separazione a membrana, le cui prestazioni di separazione sono intermedie tra l'osmosi inversa e l'ultrafiltrazione, consentendo ad alcuni sali inorganici e a determinati solventi di passare attraverso la membrana, ottenendo così la separazione.

Grazie al suo eccellente tasso di ritenzione, ha un buon tasso di rimozione dei metalli pesanti e non ha problemi di contaminazione della membrana. Inoltre, il costo operativo della membrana NF è inferiore a quello della tecnologia dell'osmosi inversa e ha un buon tasso di rimozione delle piccole molecole organiche, quindi è ampiamente utilizzata per trattare le acque reflue industriali e chimiche.

 

4. Applicazione del trattamento delle acque NEWater nel settore minerario

4.1 Drenaggio delle acque acide delle miniere

Drenaggio minerario, acqua di processo e acque piovane associate ad attività industriali sono i principali tipi di acqua generati nelle operazioni minerarie. I due scopi principali del trattamento dell'acqua mineraria contaminata sono neutralizzare l'acidità e rimuovere i metalli. L'acqua mineraria contaminata viene prodotta quando le rocce contenenti solfuri entrano in contatto con acqua e ossigeno.

Le rocce contenenti solfuri sono esposte all'acqua e all'ossigeno, con conseguente acidità e alte concentrazioni di metalli e solfati nell'acqua, quindi le acque reflue delle miniere sono tipicamente acide. L'aggiunta di calce, calcare o soda caustica è necessaria per aumentare il pH (precipitazione chimica) durante tutto il processo di trattamento delle acque.

NEWater utilizza un processo a membrana in tre fasi. Sono azionati in serie sistemi multipli di ultrafiltrazione e osmosi inversa per fornire fino a 97% di recupero dell'acqua. Due processi CSIR, neutralizzazione calcare/calce e cristallizzazione del gesso, sono combinati per il pretrattamento, seguiti da filtri a sabbia bagnata per rimuovere il manganese residuo. Dopo questa fase di trattamento, l'acqua è stata trattata con un membrana di ultrafiltrazione (UF) elemento per rimuovere microrganismi e solidi sospesi.

Infine, le membrane a osmosi inversa (RO) vengono utilizzate per il trattamento successivo. La salamoia altamente sovrassatura in sali di gesso (sali disciolti rimossi dalle membrane RO) viene trattata con calce per rimuovere la sovrassaturazione. Il ciclo finale è stato eseguito tre volte per migliorare il recupero dell'acqua, aumentare la rimozione dei solidi e ridurre il volume della salamoia.

 

Il risultato è un flusso di acqua pulita con standard di alta qualità che può essere riutilizzato in altri processi o scaricato in sicurezza nell'ambiente. La rimozione di solfati e altre impurità disciolte dall'acqua contaminata per ottenere acqua prodotta di alta qualità che prima veniva scaricata nell'ambiente ora viene riutilizzata nei processi operativi.

A seconda della qualità finale dell'acqua desiderata, vengono utilizzate diverse tecniche per rimuovere i minerali disciolti, come l'osmosi inversa e altre filtrazioni a membrana, eseguendo scambio ionico, elettrodeionizzazione, mezzi di adsorbimento, ecc. In questo modo, le acque reflue vengono utilizzate completamente e forniscono all'operatore una soluzione con scarico di liquidi pari a zero. Dalla fornitura di acqua di alimentazione RO di qualità costante, alla riduzione notevole delle dimensioni di progettazione dell'impianto, alle prestazioni migliorate e al CAPEX ridotto.

 

4.2 Trattamento delle acque delle miniere di carbone

Con il continuo sviluppo dell'economia sociale, la domanda umana di risorse idriche è in aumento. Con il rapido sviluppo dell'industria del carbone negli ultimi anni, una grande quantità di acqua di falda viene scaricata in superficie e le risorse di acqua dolce disponibili per gli esseri umani stanno diminuendo. Come utilizzare efficacemente l'acqua di sgorgo della miniera, ridurre lo scarico delle acque reflue superficiali e risparmiare l'acqua dolce disponibile è diventato un problema urgente nell'industria del carbone.

Grazie al suo basso consumo energetico, ai bassi costi operativi, alla struttura ragionevole, all'ingombro ridotto, all'elevato tasso di utilizzo dell'acqua e all'elevato grado di automazione, la tecnologia dell'osmosi inversa sarà sempre più utilizzata nell'industria del carbone.

 

Nel trattamento delle acque di miniera, l'acqua salina trattata viene desalinizzata tramite tecnologia a osmosi inversa per soddisfare lo standard dell'acqua potabile. A causa delle caratteristiche speciali della membrana, l'unità a osmosi inversa ha requisiti molto rigorosi per la qualità dell'acqua dell'acqua di alimentazione. L'acqua di alimentazione può avere un gran numero di sali disciolti, ma i requisiti per colloidi, cloro residuo, materia sospesa, ioni di ferro e contenuto microbico nell'acqua non possono essere troppo elevati.

La qualità dell'acqua della miniera è generalmente buona, le singole aree di acqua dura, se si desidera riutilizzarle per l'acqua potabile, devono essere addolcite tramite trattamento di desalinizzazioneFinché il pretrattamento dell'acqua grezza, in modo che la sua qualità dell'acqua raggiunga i requisiti di qualità dell'acqua di alimentazione del dispositivo di osmosi inversa, è possibile applicare la tecnologia dell'osmosi inversa per produrre acqua potabile.

 

La qualità dell'acqua di alimentazione che entra nell'unità di osmosi inversa dopo l' sistema di pretrattamento è controllato come segue: pH=6~9, p(cloro libero)

Prima della messa in opera è necessario effettuare il necessario trattamento anticorrosione e antincrostazione. dispositivo ad osmosi inversa, ovvero il pretrattamento, che è un'importante garanzia per il funzionamento stabile a lungo termine del sistema di osmosi inversa. Attrezzatura di pretrattamento per il trattamento delle acque delle miniere di carbone NEWater selezionata filtro multimediale e filtro a carboni attivi, il materiale è acciaio inossidabile.

IL filtro multimediale può rimuovere efficacemente una piccola quantità di sedimenti e ruggine contenuti nelle falde acquifere. Un filtro a carbone attivo sfrutta principalmente l'ampia superficie specifica e lo spazio poroso del carbone attivo per assorbire la materia organica presente nell'acqua; rimuovendo la materia organica, può anche rimuovere cloro, lipidi, silice colloidale e materia sospesa nell'acqua, in modo che l'acqua della miniera venga trattata in profondità e trasformata in acqua potabile.

 

Le unità di osmosi inversa NEWater sono inoltre dotate di pompe di controlavaggio automatiche o dispositivi di controlavaggio temporizzati. Quando l'unità di osmosi inversa funziona per un periodo di tempo, o quando la qualità dell'acqua di alimentazione cambia, la superficie della membrana di osmosi inversa può incrostarsi o ostruirsi, oppure essere contaminata da microrganismi.

In questo momento, la pressione dell'acqua di alimentazione e la pressione dell'acqua concentrata aumentano significativamente, la differenza di pressione attraverso la membrana aumenta e la portata d'acqua diminuisce. Una pompa di controlavaggio automatica o un dispositivo di controlavaggio temporizzato possono pulire o sterilizzare immediatamente la membrana, ridurre la perdita di membrana e l'investimento dei costi del progetto e ridurre gli sprechi inutili.

4.3 Trattamento delle acque delle miniere di carbone

L'estrazione dell'oro e la lavorazione dei minerali sono attività economicamente importanti. Tuttavia, sono associate alla produzione di acque reflue altamente inquinanti contenenti alte concentrazioni di metalli pesanti e bassi valori di pH. L'oro è stato utilizzato in molte applicazioni diverse, dalle materie prime per la produzione di gioielli e riserve valutarie ad applicazioni più tecniche come la produzione di catalizzatori e nanoparticelle. D'altro canto, i rischi ambientali associati all'estrazione e alla lavorazione dell'oro possono variare dalla distruzione di habitat naturali allo scarico di acque reflue altamente inquinanti che possono contaminare l'ambiente.

 

Le acque reflue derivanti dalla lavorazione dei minerali hanno un pH basso e alte concentrazioni di metalli pesanti e quasi-metalli come Cd, Cr, Hg, As, ecc., poiché questi elementi sono tipicamente associati a componenti preziosi nei minerali e nel concentrato. Le acque reflue derivanti dall'estrazione dell'oro contengono alte concentrazioni di solfato, calcio e magnesio e i principali contaminanti sono ioni bivalenti, che vengono trattati in modo più efficace con membrane NF che con membrane RO.

 

Come un efficace secondario o terziario sistema di trattamento delle acque reflue, NF è ampiamente utilizzato per purificare l'acqua per uso industriale, agricolo e/o riutilizzo indiretto come acqua potabile grazie alla sua facilità di utilizzo, affidabilità, basso consumo energetico ed elevata efficienza, e può mantenere la compatibilità dell'efficienza. Un pH di alimentazione di 5,0 fornisce un maggiore flusso di permeato e una maggiore efficienza di ritenzione.

 

Concludiamo che la portata del permeato mostra una diminuzione lineare all'aumentare del recupero del permeato. Inoltre, la conduttività aumenta significativamente quando il RR è superiore a 40%. Pertanto, un RR di 40% è stato selezionato come valore ideale per questo processo. NEWater ha fornito un sistema di trattamento che ha funzionato in condizioni ottimali e l'input di costo del progetto ha fornito un effluente trattato finale di alta qualità a un costo di circa $0,81/m3.

5. NEWater fornisce soluzioni sostenibili e complete per il trattamento delle acque per l'industria mineraria

5.1 Soluzioni che possiamo offrirti.

• Rimozione dei solfati.
• Rimozione dei metalli pesanti.
• Desalinizzazione / Desalinizzazione.
• Scarico Liquido Zero (ZLD).
• Riutilizzo/riciclaggio delle acque reflue.

 

5.2 Vantaggi di NEWater.

(1) Fornire soluzioni personalizzate e progettate per soddisfare le esigenze specifiche di acqua e attrezzature.

(2) Soluzioni chiavi in mano, tra cui progettazione, ingegneria, produzione e automazione.

(3) Utilizzo di tecnologie all'avanguardia per il trattamento delle acque per un efficace riutilizzo delle acque e delle acque reflue.

(4) Un team di ingegneri professionisti con una media di 15 anni di esperienza per fornire un'assistenza online ottimale e un servizio e supporto in loco.

(5) Operazioni e assistenza in tutto il mondo con tutte le capacità linguistiche per supportare i progetti locali.

 

La tecnologia di separazione a membrana per osmosi inversa NEWater, come nuova tecnologia di purificazione ecologica, non ha inquinamento secondario, ha un'elevata efficienza di trattamento e una buona produzione di acqua, ed è sempre più utilizzata nelle operazioni minerarie. Questo metodo è più economico e facile da usare, ha costi inferiori e soddisfa le esigenze delle operazioni minerarie. Se hai bisogno di questo o di una consulenza tecnica correlata, contatta i nostri ingegneri. Possiamo fornirti un supporto tecnico professionale e potente e un supporto per le attrezzature.