我国锑采选行业废水治理技术研究

明 扬，赵志龙

（北京矿冶研究总院，北京 100160）

我国锑采选行业废水治理技术研究

明 扬，赵志龙

（北京矿冶研究总院，北京 100160）

锑矿属于有色金属中的小金属矿种。随着我国锑的总需求量和总产量都在逐年增长，对环境的污染也随之加剧。锑采选过程中产生的废水，是造成水体污染的来源之一。锑采选过程中会产生的废水，其中影响最大的污染物为锑、砷、铅、镉、锌等重金属，如果处理不当，将污染地表水、土壤、地下水及农作物，造成不可逆的危害。本文在研究我国锑采选行业发展现状、生产工艺及废水特点的的基础上，介绍了国内锑采选行业废水的主要治理技术，并提出笔者关于锑采选行业的一些展望。

锑采选；废水；治理技术

1 我国锑采选行业发展现状

锑是一种灰色金属，在自然界中主要存在于辉锑矿（Sb2S3）中。锑被广泛应用于工业生产中，主要用于生产合金、阻燃剂及催化剂，也用于颜料和印刷行业等。锑矿产资源较多的国家有中国、泰国、俄罗斯、玻利维亚、南非、塔吉克斯坦、美国等，锑金属产量较大的国家是中国、俄罗斯、南非、塔吉克斯坦、澳大利亚及玻利维亚。

我国锑矿储量及锑金属产量均居世界的第一位，锑矿储量约占世界总储量的37.6%，锑金属产量约占世界总产量的90%。

2 锑采选生产工艺

（1）锑采矿生产工艺。我国锑矿开采均采用地下采矿方式，其采矿工艺为首先进行井下开拓和矿房采准切割，然后通过凿岩、爆破等手段将矿石崩落并进行回采，采出矿石经装载设备运至选矿厂。废石尽量在井下运输充填空区不出坑，出坑废石及采矿表土送排土场堆存。采用充填法采矿工艺还需利用选矿尾矿对采空区进行充填处理。采矿方法主要包括空场法、留矿法、充填法和崩落法。根据矿体赋存条件，不同的采矿方法具有不同的回采率、贫化率以及资源利用率指标。我国锑采矿生产工艺流程如图1所示。

图1 我国锑采矿工艺流程图

（2）选矿工艺流程及产污环节。根据锑矿石的类型、矿物组成、矿物构造和嵌布特性等理化性质作为条件来选择选矿方法，同时考虑其他有价组分含量、锑冶金技术的要求以及最终经济效益等因素。锑选矿方法主要有手选、重选、重介质选、浮选等。我国大部分锑选厂采用手选法获得块矿提高原矿入选品位。部分锑选厂还采用重介质选矿，配合采用浮选工艺。极少数锑选厂直接采用单一的浮选法或重选法。针对不同的锑矿采用不同的手选、浮选、重选联合选矿流程是我国锑矿选矿工艺的特点之一。我国锑选矿生产工艺流程见图2。

3 锑矿采选废水特点

锑矿采选过程中产生的废水主要有采矿废水及选矿废水。采矿过程的废水主要有井下涌水、凿岩抑尘水、井下充填泌水及废石场淋溶水；选矿过程的废水主要为尾矿库溢流水及选矿废水，选矿废水主要有选厂湿式除尘废水、地面冲洗水以及尾矿库废水。锑采选废水中主要的污染物有：COD、SS、锑、砷、铅、镉、锌等。

图2 我国锑选矿工艺流程图

4 我国锑矿采选废水处理技术

（1）吸附法。吸附法废水处理中常用的吸附剂有活性炭、焦炭、活化煤、沸石以及钢渣等。吸附法处理废水，可以采用工业生产中的废料作为吸附剂，其具有货源充足、价格低廉，不仅成本较低，而且可达到以废治废的目的等特点，但此方法通常只适用于处理水量小、有害金属含量较低的废水。①活性炭对锑的吸附。活性炭具有制备来源广、吸附性能好的特点，在有机物和金属去除领域被广泛应用。②铁氧化物对锑的吸附。铁氧化物对阴离子配位体的吸附包括专性吸附及非专性吸附。专性吸附涉及到被吸附的配位体对铁氧化物表面羟基的取代。

（2）石灰中和法。石灰中和法（LDS）通过向废水中投加石灰，使重金属离子与羟基反应，生成难溶的氢氧化物沉淀、分离。石灰中和法对重金属离子的去除率很高（大于98%），基本可处理除汞以外的所有重金属离子；对水质有较强的适应性；工艺流程短、设备简单、石灰就地可取、价格低廉、废水处理费用低。但该技术处理后出水浊度较高，过滤脱水性能差，组成复杂，含重金属品位低，综合回收利用与处置较难，容易造成二次污染。石灰中和法适用于处理锑采选过程中产生的含重金属离子砷、锑等有害成分的综合废水。

（3）高浓度泥浆法。高浓度泥浆法（HDS）是常规低浓度石灰法的革新和发展。高密度泥浆法是由北京矿冶研究总院、江西铜业集团公司和加拿大国际发展公司PRA合作完成的。高浓度泥浆法具有简单实用、管理方便、基建和运行费用低等优点，同时克服和解决了石灰法的结垢严重、污泥密度低，操作环境恶劣等缺点。

（4）铁盐混凝沉淀法。石灰—铁盐法通过向废水中加石灰乳（Ca（OH）2），并投加铁盐。将pH调整至9～11，去除废水中的As、F、Cu、Fe等离子。该法沉淀反应必须在中性或徽碱性条件下进行，为保持溶液呈中性或徽碱性，石灰的用量应适当。此法的优点是除砷效果好，工艺流程简单，设备少，操作方便。缺点是砷渣过滤困难。该方法适用于去除钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、锡、汞、铅、铋等。一般适用于含砷、含氟废水，可以使除汞之外的所有重金属离子。

（5）离子交换树脂法。离子交换法是利用废水中的重金属离子与离子交换树脂发生离子交换，使废水中重金属浓度降低，得以净化的方法。该方法主要用于含重金属废水的深度处理及回用。离子交换法的优点是预处理要求简单、工艺成熟、出水水质稳定、设备初期投入低及运行成本较低。此法的缺点是操作复杂烦琐；自动化操作难度大，投资高；需要酸碱再生，存在环境污染隐患；细菌易在床层中繁殖，且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物；在含盐量高的区域，运行成本高。离子交换树脂对废水中的重金属离子的选择性分离效率远高于化学沉淀法，可以更好地实现废水中重金属离子的处理和回收，降低重金属离子进入环境的风险，避免处理重金属废水时产生的大量污泥。

（6）膜技术。膜技术是一种常见的废水处理方法，其原理是使某些种类的分子选择性的透过，与此同时可以阻挡其他种类的分子。膜技术的优点是可以去除水中的多种污染物，如细菌、无机盐和重金属等。膜分离分为两类：低压膜分离（微滤）、超滤以及高压膜分离（纳滤和反渗透）。①反渗透废水深度处理技术。反渗透废水深度处理技术是为提高水的重复利用率，对不含有毒有害物质的一般生产废水进行深度处理，使处理后水质达到工业循环水的标准，回用于循环水系统的补充水。此法的优点是先进、稳定、有效的除盐，工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低，原水含盐量较高时对运行成本影响不大。此法的缺点是预处理要求较高、初期投资较大。该技术脱盐率达到75%，出水悬浮物浓度低于5mg/L，适用于锑冶炼企业污水处理站废水的深度处理。②微滤、超滤。微滤一般不单独使用，常与混凝、絮凝技术相结合，作为去除混凝体的手段。微滤孔径在0.1-1μm之间，一般被用来去除细菌和悬浮颗粒物。超滤孔径一般在0.0003-0.1μm之间，可以用来去除胶体、病毒和一些蛋白质。超滤根据膜的孔径和溶质分子的大小进行筛分，实现溶质的分离、截留和浓缩。膜性质、产水率、渗透通量和原水水质，如砷锑浓度、水温、pH值、共存阴阳离子等因素都会影响超滤膜的除砷效果。微滤、超滤的处理效率可维持在较高水平，但膜的制备成本高，操作程序复杂，处理规模较小，运行过程中要时时监控出水水质，以免膜突然失效。

5 结语

（1）建议制定锑采选行业重金属废水的监管措施和方法，加强锑采选行业工艺、设备及重金属废水的监管力度，提升锑采选行业重金属废水的监管能力。

（2）锑采选行业以源头控制、过程控制、末端防控、环境影响评价法律法规为主线，以锑采选行业重金属废水为研究对象，根据锑采选行业的污染特点、环境污染特征，结合我国“十一五”和“十二五”立项的关于重金属废水研究相关课题中取得的成果，构建锑采选行业重金属废水污染综合防治政策、标准体系。

［1］许光眉.石英砂负载氧化铁（IOCS）吸附去除锑、磷研究［D］.长沙湖南大学，2006.

［2］王淑玲.中国锑资源现状及可持续发展问题探讨［J］.世界有色金属，2001，（8）.

Research on W astewater Treatment Technology in Antimony Selecting Industry in China

M ING Yang，ZHAO Zhi-long
（Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 100160，China）

The antimony deposit belongs to the smallmetal non-ferrousmetalminerals.With China's antimony aggregate demand and output increasing year by year，the pollution to the environment is also increasing.Thewastewater produced in the process of selecting Antimony is one of the sources of water pollution.The great pollutants produced in selecting antimony are antimony，arsenic，lead，cadmium，zinc and other heavy metals.If not handled properly，the pollution of surface water，soil，groundwaterand crops，will cause irreversibledamage.This paper introduces domestic antimony selecting industry from wastewater based on the development situation of the selecting antimony industry，production process and characteristics ofwastewater and also puts forward some prospect for the industry.

antimonymining and dressing；wastewater；control technology

X703

A

2095-980X（2015）08-0064-02

2015-07-13

明扬，男，硕士，工程师，主要从事有色金属矿山、冶炼环境影响评价工作。