尾矿水综合处理、循环利用的应用分析

摘要：目前煤矿开采行业发展十分迅速，为满足人民生活所需及国内各企业发展建设需求，矿井的开采率近几年呈逐年上升的趋势。但同时，矿井开采中所排放出的尾矿水对矿井机械设备及环境造成了极大的影响。文章针对尾矿水综合处理、循环利用的应用进行了分析与探讨。

关键词：尾矿水；综合处理；循环利用；煤矿开采；煤矿行业 文献标识码：A

中图分类号：TD956 文章编号：1009-2374（2015）09-0053-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0782

煤矿开采中尾矿水问题一直是煤矿企业经营发展中最难以解决的事情，也是制约煤矿行业发展建设的关键性问题。因此，想要提高煤矿开采综合发展能力，就必须首先对尾矿水的处理及可再生利用进行研究。

1 尾矿水综合处理、循环利用的重要性

在煤矿被不断开发利用的同时所产生的尾矿水也是十分多的，这些尾矿水通常在煤矿开采过程中受各种污染而产生较多的有害物质，无论对人体还是对机械设备的正常运作能力都会造成巨大的影响。因此，解决尾矿水问题也就相当于提高了矿井作业的效率。另外，目前国家大力提倡绿色、环保、节能的发展目标，尾水的处理及可循环利用恰恰满足于国家所提出的节能政策。因此可以说，矿井尾水的综合处理及循环可再生利用是煤矿企业今后发展的必经之路。将尾矿水处理成为可再生利用的资源可以大大提升企业的经营效益，同时可为企业节省出大量的资金投入，为企业的下一步发展奠定了一定的经济基础。

2 什么是尾矿水

由于尾矿是煤矿分选作业中有用矿产资源中综合含量最低的一个煤矿岩层，并且对这种岩层以我国目前的煤矿开采技术还无法对其做出进一步的划分，因此使这一部分资源成为了无用的废料。但随着科技的发展以及相关人员对尾矿的研究发现，此类岩层中拥有许多可用于其他建设的物质，从而加大了对尾矿的开采力度，然而在尾矿开采过程中需要大量的水分冲击才能使尾矿井得到最大化的利用，因此会产生较多的废水，这种废水被称为尾矿水。

3 尾矿水的产生

一般来讲，煤矿开采过程中的尾矿水主要由三个环节所产生：首先，在煤矿进行开采过程中的湿式预选细石环节中所排放出的废水量是十分大的。在细石选择中，通常要对坚硬的岩石进行喷水处理，利用喷水时水柱所产生的冲力击裂岩石，从而为开采工作找到突破口。在对岩石进行喷水时，大量的水分会沿岩石裂隙流入矿井作业中的各个位置，从而使矿井内产生较多的尾矿水。其次，在煤矿生产过程中所排放出的尾矿水。产生这类尾矿水主要是由于在煤矿开采过程中对作业现场的地面清洁时所产生的大量的积水以及在对开采设备进行除尘、清洁中所产生的大量积水。一般而言，地面清洁时由于煤矿施工现场面积较大，且施工作业时所产生的岩碳碎较多，因此在地面清洁时必须要利用大量的水冲刷才能保证地面的洁净，而在清洁过程中则会产生大量的地面积水。最后，尾矿产生的大量水分。由于近年来对煤矿尾矿的大量开发，使尾矿所产生的废水也越来越多。

4 尾矿水的危害

尾矿开采中所排放出的水分含有较多的金属负离子及岩层开采中所使用的药剂，而这些尾矿中的金属负离子及药剂是可以再生循环利用的，如果直接将所产生的废水排出，则不但会造成资源的浪费，还会使污水中的物质对人体造成一定的伤害。另外，尾矿水还具有重金属含量高、pH值高、粉尘污染度高、药剂浓度高易起泡等特征，如果将尾矿水直接排放出去，会对周边的生态环境造成极大的影响。同时，如果尾矿排放水渗入到植物中，会对人体产生间接的伤害。

例如：某煤矿企业在开采中所产生的尾矿水中含有丰富的铁元素及铜元素。经过专业科研人员对尾矿水的物质研究分析发现，该废水中所含的铁离子元素十分高，且经常使周围的空气中弥漫着腥涩的味道。这种水质如果用于清洗衣物的话，则会使衣物污染上黄铜色，而如果人体长期饮用该尾矿水的话，则不仅会使其牙齿发黄，而且还很容易患上结石病。另外，尾矿水中的铜离子属于重金属元素，而此元素又会在人体内聚集，不易被排出体外。因此，如果人体长时期饮用此类水的话，很容易对内脏造成损伤。同时，人体内水分的排出均是由肾脏来完成的，如果体内积聚太多铜离子元素的话，则会增加患肾病和肝硬化的几率。除此之外，如果尾矿水排放到农业园林或田园的话，其中所含的钴元素则可致农作物死亡。

5 尾矿水综合处理、循环利用的应用

尾矿水无论对人体还是农作物都有着一定的伤害，因此，必须对其进行综合性的处理。另外，尾矿水中所含的金属元素较多，如果能够得以再次循环利用的话，则可大大减少企业的投资成本。

5.1 金属还原法在尾矿水综合处理、循环利用中的

应用

所谓的金属还原法就是以固态的金属元素作为主要的还原剂，从而对水中的有害金属元素进行分离还原。例如：在含有大量汞元素的重金属尾矿水中，就可以用铁、铜、钴等固态的金属元素作为还原剂，再结合先进的工艺技术将尾矿水中的汞金属元素提炼出来，从而去除尾矿水中的有害重金属物质，达到尾矿水可循环再次利用的目的。

5.2 氢氧硫化物沉淀法在尾矿水综合处理、循环利用中的应用

在尾矿水中，大量的金属元素是可以通过硫化物质而产生出一定的沉淀物质的。这主要是因为金属元素物质溶解度较一般的氢氧化物的溶点要小很多，因此利用硫化物质可以更彻底地去除尾矿水中的金属元素。对于一般的金属硫化物质可采用的沉淀剂为H2S、Ha2S、NaHS、MnS等。在使用这几种物质的时候需要注意的是：首先，这些物质都具有一定的刺激性气味，且物质本身具有较强的有害气体产生，因此在使用时必须要由受过专业培训的技术人员进行操作。另外，这几种沉淀物质虽然对尾矿水处理的功能强，且可分步进行操作，这大大地提高了尾矿水中金属的可循环利用率。但同时，在尾矿水处理中也有着一定的pH值基准，如果pH值过高的话，则会对尾矿水造成二次污染。相反，如果pH值达不到基准要求，则不仅达不到沉淀金属物质的效果，还会使尾矿水中产生硫化物颗粒，大大增加了尾矿水分离的难度。

5.3 钡盐沉淀法在尾矿水处理、循环利用中的应用

钡盐沉淀法所要求对pH值的控制技术十分严格。目前该技术被广泛应用于尾矿水中对铭元素的去除中。首先，利用化学反应速度较快的pH4.5～5.0硫酸物质作为基础的沉淀物，使其在尾矿水中生成HCI硫化物，以便更易于尾矿水的分离。另外，为保证金属元素的沉淀效果，还要严格控制住药剂的使用量。当水中含有大量的铭金属元素的时候，是不能够将尾矿水排放出去的。必须要通过专用的过滤池使尾矿水在其中生成硫酸钡沉淀物，然后再通过过滤手段将沉淀物质分离出去，从而达到尾矿水可循环利用的功效。

5.4 氧化物投入法在尾矿水处理、循环利用中的应用

将氧化物投放到尾矿水中降低尾矿水中有害物质的毒性是目前应用中最为简便的方法。这种方法主要是通过氧化物与尾矿水中有害物质的氧化作用来降低或去除尾矿水中的有害元素对人体的伤害，同时达到净化水源的目的，提高尾矿水可循环利用的能力。

6 结语

综上所述可知，尾矿水处理、循环利用对提高水质环境及减轻企业经济负担都具有十分重要的作用。因此，要采用科学合理的方法对尾矿水进行净化处理，以达到可循环利用的最终目的。

参考文献

[1] 张俊杰.尾矿水综合处理、循环利用的应用[J].中华民居，2012，（5）.

[2] 傅东才.尾矿水综合处理研究[J].西安建筑科技大学：建筑与土木工程，2012，（8）.

[3] 郭菊玲.尾矿水综合处理、循环利用的应用[J].科技创新导报，2010，（14）.

作者简介：李梅（1968-），女，河南南阳人，中国平煤神马集团供水总厂副科长，工程师，研究方向：给排水。

（责任编辑：秦逊玉）