铅锌采选行业重金属的污染特征及防治技术

金德辉

摘 要：通过对江西省铅锌采选企业废水、废气及废渣重金属污染防控水平及存在问题分析，提出相应的环境保护管理对策和建议。针对不同企业开展尾矿资源的调研工作，鼓励采用先进的选矿和回用工艺，从技术、经济上选择合理废渣综合利用途径。

关键词：铅锌采选；重金属；防治技术

中图分类号：F124.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）34-0185-02

前言

由于铅锌矿采选企业在生产过程中，将地下一定深度的矿物暴露于地表环境，致使矿物的化学组成和物理状态发生改变，将其中的重金属等有毒元素释放到环境中并得到富集，严重时危害人体健康和生态系统安全。江西省属于全国重金属污染重点防控省份，铅锌采选企业存在点多面广、规模小、装备落后，治污水平不高等问题，加剧了区域重金属污染风险。

一、江西省铅锌矿资源及其企业分布

铅锌矿是江西省优势矿产，全省可划分20个铅锌多金属成矿带和17个预测区，预测铅锌矿产资源量分别为355万吨和438万吨。截至2013年年底，江西省共发现铅锌矿产地38处，其中大型锌矿矿床3个，中型5个，小型28个，共探明铅锌储量分别为211.6万吨和270.7万吨，保有储量分别为172.4万吨和235.9万吨。

2013年全省共有铅锌采选企业20家，存在采富弃贫、资源浪费和环境监管困难等现象。从资源环境禀赋看，具有适当发展有色金属采选业的条件；从生产工艺上看，均采用坑采、浮磨工艺，规模较小，设计生产规模在100～50 000t/a之间，80%的企业实际生产规模小于设计生产规模的50%，甚至不到设计产能的20%，部分企业存在工况不稳定、企业内部环保组织力量和机构欠缺，环保设施无法保证正常运行，产业整合升级条件不足、结构调整及污染治理难度大等问题。部分铅锌采选企业成为当地的支柱产业，纳税大户，不易落实关停、淘汰政策，经济发展和环境保护之间的矛盾突出。

二、铅锌采选行业污染现状及污染防控措施

目前，省内铅锌采选企业为坑采—浮磨生产工艺，与露天开采相比，生态破坏程度相对较低，开采的矿石主要为铅锌矿石，矿物组成简单，选矿浮选药剂主要使用黄药、硫酸铜、二号油和石灰等，未发现使用氰化物等剧毒药剂，铅、锌选矿回收率达90%左右。

1.铅锌采选生产废水环境现状及防控措施。铅锌采矿企业在生产过程中，随着采矿活动的进行，有害元素逐渐溶解到水中，产生含重金属等其他有害物质的酸性废水，并随水体迁移，具有污染周边环境及下游水体的风险。主要的污染源包括生产废水、坑内涌水和设备冷却水等等一些含有SS和重金属污染物质。铅锌矿选矿过程中的主要污染源为精矿溢流水、尾矿水及选矿厂地面清洁用水，污染物PH、SS、硫化物以及重金属等。选矿废水一般经尾矿库停留、澄清后，由尾矿库回水系统回用至选矿系统，在持续正常生产时选矿废水基本能够达到排放标准，但出现企业停产、设备维修及雨量较大的情况下，部分选矿废水难于沉淀的废水外泄，将影响周边水环境。随机对全省10家铅锌采选企业的选矿废水（尾矿浆）和尾矿库上清液（尾矿回水）进行监测，结果显示选矿废水中重金属铅、镉浓度普遍较高，监测样品PH在7.5～12.3之间，铅浓度在2.22～58.9mg/l之间，镉浓度在0.11～0.51mg/l之间。可见，选矿废水外溢会对周边环境的造成严重的重金属铅、镉污染。但选矿废水经尾矿库较长时间（4h～2d）的水解、生化曝气、稀释、澄清等作用后，尾矿库上清液（尾矿回水）中重金属元素除铅浓度在0.2～0.9mg/l之间外，其余元素均未检出。但是，由于选矿工艺中投加了大量的碱性药剂，致使回水PH在7.5～12.3之间，显示较强的碱性特征，如尾矿库的回水设施存在缺陷，导致回水外泄，对周围环境的存在酸碱污染风险。建议在尾矿库、周边应修建截洪沟等防洪以减少尾矿水废水对周边环境的污染风险。

2.铅锌采选企业废气环境现状及防控措施。铅锌采选企业废气主要由采矿作业含尘废气、选矿工艺废气、尾矿库干滩扬尘及运输道路扬尘等组成。其中，采矿作业废气是在采、装、运过程中产生的含尘废气、动力设备尾气、以及爆破产生的含CO、NOX等废气，含尘废气主要是扬尘，粒度在5～100μm之间。选矿工艺废气是在破碎、筛分、粉矿仓以及试验室产生的含尘废气及在磨浮、脱水、药剂间、化验实验室等车间厂房涉及到一些浮选药剂所散发的带刺激性气味的气体。通过调查，发现大部分企业在采矿凿岩、铲运、出矿、卸矿等工序大都通过湿式作业来抑制扬尘，基本做到矿井通风、湿式凿岩、爆破后喷雾、装岩（矿）前洒水、定期清扫、冲洗积尘等措施，有效抑制了大量含重金属粉尘对环境的污染风险。在选矿破碎系统、皮带运输及筛分系统多采用密闭抽风及除尘器净化的措施控制粉尘，化验实验室、分析间安装通风柜及通风机进行通风排气来消除带刺激性气味气体，尾矿库干滩扬尘及运输道路扬尘可通过分段堆存、洒水抑尘等措施降低粉尘对环境的污染风险。

3.铅锌采选企业固体废物处置状况及风险防范。铅锌采选企业的固体废物主要为一些采矿废石废渣及选矿厂排弃的尾矿。采矿废石、废渣大部分能综合利用，剩余少部分在风化作用下，部分元素被激活起来，随降雨以溶液形式在水体中迁移，对环境造成一定的污染风险，尤其矿物中的重金属元素。铅锌尾矿是铅锌矿石分选出的固体废弃物，含有重金属和选矿药剂成份，在铅锌选矿过程中会排出大量尾矿，通常每处理1t铅锌矿石可产生尾矿0.5～0.95t，根据2013年江西省统计年鉴数据，2012年江西省铅、锌精矿产量，113.18万t，则产生铅锌尾矿渣约452.7万t，加上历年贮存量1 211.65万t，合计约1 664.35万吨尾矿渣，除少量综合利用外，大部分在尾矿库中长期自然堆存，由于大部分企业开矿初期选矿技术落后、环保意识欠缺，再加上尾矿库选择位置不当，使得尾矿库的渗漏成为后期污染的一个隐患点。从统计数据看，最近几年新建的铅锌采选企业尾矿库均具有防渗、排洪、回水设施及其功能，能严格执行环境保护部《防治尾矿污染环境管理规定》，在对尾矿库周边及下游水体和土壤重金属含量的监测中，尚未发现受尾矿库影响而发生重金属污染的现象。但同样由于受经济压力、环保意识的历史局限性，部分尾矿库存在年久失修或建设不规范，甚至有些已到服务年限，但没有封库的现象，具有一定的环境安全隐患。endprint

省内部分铅锌采选企业尾矿渣尾矿渣中大量的有用组分没有得到充分利用，可再选重金属组分的潜力巨大。针对不同企业开展尾矿资源的调研工作，鼓励采用先进的选矿和回用工艺，从技术、经济上选择合理废渣综合利用途径。

三、环境保护管理对策与措施

1.调整产业结构，合理工业布局。严格落实关于铅锌采选企业的准入条件，严控在章江流域、乐安河流域敏感区及其他重要生态功能区和环境敏感区新改扩建铅锌采选项目，禁止在重要生态功能区和因重金属污染导致环境质量不能稳定达标区域新建铅锌采选项目，积极发展铅锌矿产品的深加工，提高产品附加值。

2.强化环境监督管理，开展专项整治。建立铅锌采选企业环境管理档案和重金属产排台账，淘汰一些长期停产的采选企业，整合、关闭一批小规模企业。开展铅锌采选企业重金属污染防治专项整治行动，按“一厂一策”原则制定企业重金属防控方案，规范物料堆放场、废渣场、排污口、尾矿库及其设施的管理，从严整治存在年久失修或建设不规范的尾矿库，甚至已到服务年限，但没有封库，存在环境安全隐患的尾矿库。

3.推行清洁生产，提升污防水平。转变经营观念，争取尽快实现生产从粗放型向集约型转化，实施清洁生产，减少重金属污染产生量和排放量，强化生产全过程管理和控制，开展强制性清洁生产审核制度，对不依法实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实报告审核结果的企业，责令限期改正，对拒不改正的要依法予以处罚。提高废水综合利用率，完善企业尾矿库防洪及回水设施，新建尾矿库全部采取有效的防渗措施，最大限度地降低废水排放引起的环境问题。

4.发展循环经济，提高尾矿利用意识。紧紧抓住发展循环经济的历史机遇和各地建设循环经济产业园的动力，加强尾矿利用的宣传教育，采用先进的选矿工艺和回收工艺，通过重点实施《江西省重金属污染综合防治“十二五”规划》和《江西省矿产资源总体规划》，推进地区铅锌采选企业尾矿、废渣、废石的综合利用程度，强化企业整合促进产业升级，促进全省重金属减排工作。

5.加强风险防护，制定应急预案。建立和完善铅锌采选企业突发事件应急预案，建立健全应对尾矿库重金属污染事件的快速反应机制，组织相关应急培训和演练，储备必要的应急物料，特别是要加强主要河流周边的铅锌采选企业尾矿库的风险防范，建设重金属风险单元围堰和事故应急池，加强固体废弃物综合利用，确保尾矿回水，完善防洪设施，从而减少环境风险。

结束语

加强采选企业环境保护意识和开展有效的重金属污染防治工作刻不容缓，关系到各流域和周围生态系统功能和人体健康，同时也关系到当地经济的可持续发展。

参考文献：

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[责任编辑 安世友]endprint