有色金属矿山采选废水处理

2015-06-01曹天忠

中国科技纵横 2015年10期

关键词：沉淀法选矿有色金属

曹天忠

(广西桂华成有限责任公司,广西贺州 542600)

有色金属矿山采选废水处理

曹天忠

(广西桂华成有限责任公司,广西贺州 542600)

有色金属矿山的废水是采矿和选矿过程中的重要产物。作为一种工业垃圾,它有着巨大的危害性。但是同时它还可以转化为一种资源,使它充满着非常大的利用的潜力。本文主要对有色金属矿山的废水来源和危害性进行了分析,对中和法和硫化物沉淀法进行了重点介绍,对离子交换法和微生物法进行了简单介绍,并且指出了应该采用多种方法综合处理有色金属矿山的废水。

有色金属矿山废水来源处理方法

矿山开采增加了地球化学过程的强度，剧烈改变着矿体周围的地球化学特征，给环境带来了极大的危害。矿山废水是造成矿山环境破坏的主要因素之一，因此，开展矿山废水的管理与资源化研究对于保护矿山环境有着重要的意义。本篇文章是在对有色金属矿山废水的来源和危害以及各种处理方法的讨论中，来期望最终可以寻找出技术可行而且经济合理的处理方法。

1 有色金属矿山废水的来源

选矿废水的第一个来源是在碎矿的过程中采用湿式除尘排水法所利用到的水，在进入到了下一个程序的时候，清理碎矿和筛分车间以及矿石转运站的地面就会产生许多冲洗水，因为这一部分的水里面含有许多的矿石颗粒因此成为废水的一项重要组成。有色金属的选矿废水的最大的源头其实是选矿工艺在运用的过程中所产出的废水，这其中包括选矿的工艺流程中排出的尾矿废水以及精矿的筛选过程中的浓密池溢流水等。另一个废水的来源为选矿车间里车间的清洗和维护需要的水，这种包括对设备和地板等的清洗产生的废水。另外设备的冷却过程也会产生废水，因为在冷却的过程中水和设备的接触使水中溶解了很多的矿物成分和化学物质。在整个的采矿和选矿的过程中需要进行冷却的设备有碎、磨矿设备等等，此种废水的温度高，而且与其他相比较来说所含有的污染物并不是很多，因此这不是有色金属选矿的废水需要处理的重点。

2 有色金属矿山废水的危害

矿山废水产生的危害性，包括对生态环境的破坏和对生物体的毒害，主要是因为酸污染以及重金属污染。由于矿山酸性的废水有大量排入了河流和湖泊，令水体的酸碱值发生了变化，使细菌以及微生物的生长受到了抑制，进而影响了水生物的生长，更为严重的会导致鱼虾发生死亡、水草的生长停止甚至会死亡；另外天然水体由于长期受到酸的污染，令水质和附近的土壤发生酸化，严重影响到农作物的生长，从而破坏了生态环境。而且矿山废水包含重金属离子以及其他金属离子，这些离子通过渗透和渗流等方法进入了环境，令水体污染。在经过沉淀和吸收以及氧化还原等作用后，并且在水体中发生迁移和变化，从而最终影响到人体的健康以及水生物的生长。

3 有色金属矿山废水的处理

有色金属选矿废水处理是人们一直在研究的问题，伴随着有色金属的采矿、选矿工艺的产生而产生。直到今日，选矿废水处理技术的发展不断进步，新的选矿废水技术方法与模式层出不穷，但在其中重要的方法与模式有以下几种，我们列出如下。

3.1 中和法

中和法的原理就是向酸性的污水中加入中和剂，令重金属离子和OH-反应，生成了难溶在水中的氢氧化物沉淀，令污水净化的方法。经常使用的中和剂为石灰以及石灰乳等。用石灰或者石灰石来作为中和剂，一般有以下三种工艺流程。其一为把石灰配制为石灰乳然后投入到反应沟并流入反应池，再通过沉淀池进行沉淀后把中和反应产生的生成物除去；其二为把石灰石放置在滚筒里，根据滚筒的旋转来扩大酸性水和石灰石的接触面，令中和反应可以继续下去；其三为把细颗粒的石灰石或者白云石装进中和塔，令水流自上而下的通过滤料，从而发生中和反应。

3.2 硫化物沉淀法

硫化沉淀法是通过硫化剂将废水之中的重金属的离子转化成不溶或者难溶的硫化物的沉淀，随后加入表面活性剂令沉淀物上浮的方法。经常使用的硫化剂包括Na2S，NaHS，H2S，CaS以及FeS等，浮选的硫化物沉淀的捕收剂包括黄药类和胺类以及两性捕收剂等。硫化沉淀法的优点是：可加快固液分离速度，附着了沉淀物的气泡的上浮速度是沉淀物下沉速度的 3～5倍；占地面积小，仅为中和沉淀法的13%～25%；处理后出水水质好，不仅SS含量低，溶解氧含量高，而且对去除废水中的选矿药剂及嗅味等具有明显效果；排出的浮泥含水率远低于沉淀法排出的泥浆，一般污泥体积比为0.1～0.5，这将给进一步处置污泥带来极大的方便，同时还可节省处理费用。但硫化物沉淀法存在硫化剂成本较高，可能会产生新的污染物等问题。

3.3 离子交换法

离子交换法主要是通过重金属离子和离子交换树脂产生离子交换，令废水中的重金属的浓度降低，进而令废水得到净化的办法。离子交换法的基本功能包括：去掉各种有害的重金属离子，来应付以后的日渐严格的废水排放标准；回收废水中的有价值金属，如金、银、铜、镍、铬等；提高水的循环利用率，节约日益匮乏的水资源。

3.4 微生物法

因为微生物的自身的同化作用以及生长的原因，很多的微生物都具备吸收或者沉积各种的离子在其表面的亲和力。所以，这将令它们可以大量地从外界收集各种的离子因而会被用在有色金属矿山的废水处理之中。经过研究可以证明，氧化铁硫杆菌以及硫氧化硫杆菌的细胞壁中包含的重金属的离子浓度相较其周围环境中的重金属的离子浓度要高得多，这就说明这些细菌具有积蓄重金属的性质。因而，利用可以在细胞壁内与大量的金属离子结合而形成的硫杆菌来进行废水的处理，将水系中的重金属离子除去，然后进行回收是具有可能的。这几年来，在有色金属矿山的废水治理过程当中研究较多的有氧化铁硫杆菌以及硫氧化硫杆菌。

4 有色金属选矿废水处理技术发展趋势

有色金属选矿的废水处理技术一直在不断的发展，通过观察它的发展现状以及发展趋势得到了以下的一些总结。有色金属选矿的废水处理的技术方法以及模式都在不断的增加。通过上面所总结的方法可以看出，这里既有物理的方法也有化学的方法，与此同时还有生物的方法。微生物法是这几年来研究出的新成果，传统的物理和化学的方法已经没有办法满足人们对化工企业的环境保护的高标准的需求，而微生物法则巧妙地对微生物进行利用从而令有色金属选矿的废水处理的技术方法以及模式产生非常大的变革。向和选矿工艺的改造相互结合的方向进行发展。我们在寻找各种的废水处理方法和模式的时候发现，与其仅仅在原来的选矿的工艺流程中寻找方法还不如来彻底的改良我们的选矿工艺的流程本身进而和废水的处理方法相互适应。