金矿选矿废水处理工艺概述

摘 要：本文主要介绍了常用的几种金矿选矿废水处理工艺。金矿选矿所产生的废水的处理是其工艺流程中重要的一环，常用的废水处理工艺可分为物理法、化学法和生物法。金矿选矿废水经处理过后在经济、环境、社会三方面都实现了重大的效益突破。

关键词：金矿;选矿废水;废水处理工艺;效益分析

1.前言

金矿在选矿过程中耗水和废水量大、重金属种类多，若不加以处理而选择直接排放，这对环境的污染是非常严重的。在处理选矿废水时，我们经常利用堤坝围筑成尾矿库来处理废水，让废水中的污染物自然沉淀和降解，接着部分回用或排出。但是，从环境容量方面考虑，这种做法可能存在矿区密度过大、环境承载力弱等问题，在加上金矿选矿废水的回用率普遍较低，若是直接回用到工序中，会对生产过程中的许多技术指标带来不利影响，这样就很难达到国家相关排放标准。因此，对选矿废水高效处理技术和工艺的研究，对提高废水回用率和稳定性，减轻选矿废水污染物排放，保护水环境质量具有重要的意义。

2.金矿选矿废水的处理工艺

金矿选矿废水的处理工艺主要可分为三大类：物理法、化学法、生物法。

2.1物理处理法

物理法主要包括吸附法和膜分离法。

吸附法的主要原理是利用吸附剂，对废水中的组分进行选择性分离的。在处理选矿废水时，混凝沉淀法可以与吸附法结合，使处理后的废水便于循环利用。市面上有很多水处理用的吸附剂，这其中，活性碳是一种传统吸附剂，吸附能强，可以同时吸附多种污染物，重金属去除率高。但由于其造价贵，使用寿命短，所以应用受到了限制。近年来，一些新型矿物材料吸附剂被研制了出来，其来源广、成本低的优点，对新型吸附剂材料的研究、有着重大意义。

膜分离法是主要是利用特殊薄膜，将溶液中污染物分离的方法。膜分离法主要包括超滤、反渗透、电渗析等。膜分离技术去除率高、选择性强、污染小，自动化程度高，不但能实现回用，而且能回收有价值的金属。矿选过程中产生的废水硬度极高，其中的碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等非常容易沉积在膜上，，导致堵塞。在废水处理设施实际运行时，应按照实际情况，在水中投入混凝剂，使废水中的悬浮物和胶体更好地絮凝沉降。与此同时，应投加一定的阻垢剂，减少结垢，进而降低膜污染。为了提高膜的寿命，改善膜的稳定性，应注意经常控制操作温度、压力的参数，对膜进行清洗，注意检测和更换滤元，提高膜的亲水性，减少膜的吸附力。

2.2化学处理法

化学法主要包括混凝沉淀法、中和沉淀法、硫化物沉淀法和氧化还原法等。

混凝沉淀法的原理是废水中的污染物会在絮凝剂的作用下凝聚成团，并且逐步变大，接着在重力的作用下沉降，实现分离。混凝沉淀被广泛运用于各行各业的污水废水处理。混凝沉淀法主要具备适应性强、设备费用低、药剂便宜、操作简单等优点，但是需要不断投加混凝剂，这就导致了沉渣量大，脱水困难。

中和沉淀法中以氢氧化物沉淀法为主。氢氧根离子可以与重金属反应，生成难溶的氢氧化物沉淀，再经过过滤便可实现废水的净化。常用的沉淀剂主要包括NaOH、CaCO3、Ca（OH）2等。氢氧化物沉淀法技术成熟、成本低、很容易实现自动化处理，但也可能造成二次污染，這是因为络合物形式的重金属离子不易去除，需加入絮凝剂来帮助沉淀物生成。

硫化物沉淀法的原理是使废水中的硫离子与污染物反应，生成难溶的金属硫化物沉淀，经过过滤后将污染物去除。常用的沉淀剂有Na2S、H2S、CaS、FeS。重金属硫化物的溶解度很低，容易析出，且沉渣含水率低。但是，但硫化物结晶比较细小，难以沉降，遇酸后会产生有害气体，造成二次污染。为了防止二次污染，需要在废水中添加重金属加以改进。添加的重金属比原来废水中的重金属硫化物更易溶解，因此，这样处理过后的废水中就会将原有重金属离子优先分离出来，同时解决了有害气体硫化氢的生成和硫化物残留的问题。

氧化还原法通常作为废水的预处理方法。根据重金属离子的性质，可以用氧化剂或者还原剂，将重金属离子氧化或还原为易沉淀的价态后去除。这其中，Fenton氧化法是一种新型的高级氧化技术，主要是借助Fenton试剂所产生的羟基自由基的强氧化性，且因为操作简单、反应快、无二次污染被广泛使用。

2.3生物处理法

生物法主要包括生物吸附法和生态修复法。

某些生物体可以吸附废水中的金属离子，这样的方法被称作生物吸附法。生物吸附法主要包括氧化还原反应、微沉淀、离子交换、静电吸引等过程，主要体现在配体和金属离子之间的配合、协同、鳌合。能够实现净化的生物体都可以被称为生物吸附剂，其主要来源是细菌、真菌、藻类等。生物吸附法的特点是价格低、净化效果好、易于分离回收重金属，然而，由于生物吸附过程很多因素例如吸附剂类型、污染物类型、pH、温度的影响，因此生物吸附法的稳定性有待增强。

生态修复法又可以被称为湿地法，其中起主要作用的是湿地中的植物。植物可以富集和吸收地表水中的污染物，达到废水最终处理的目的。藻类是一种常用的生态修复植物，这是因为藻类对重金属有很强的吸附特性，例如每克马尾藻类海草能够吸附自身干重10%的Cd，将重金属积聚于细胞内。生态修复法具备了经济技术上的巨大优势，植物的成本较低，且能够美化环境。但是，因为一种植物只能吸收几种金属，所以这种方法的处理效率比较低，很难去除所有污染物。目前，生态修复技术仍处在研究阶段，尽管有着巨大的市场前景，但距离成熟的应用还尚早。

3.金矿选矿废水处理的效益分析

金矿选矿的废水处理实现了对水资源的充分利用，是实现健康可持续发展的重要举措。在实施了废水处理项目后，金矿选矿在经济、环境、社会三方面都实现了重大的效益突破。

金矿生产企业在实施过程中可以不断对废水处理工艺进行改造，提高处理效率。对污染物的减排，也变相地使公司支付的排污费减少。与此同时，处理过的废水回用带来了直接的经济效益，节约水资源给公司带来的是投入资金的缩减。由于废水处理设施往往是一次性投资的基础设施，投资较大，多数情况下很难有直接经济效益，因此，经济效益主要体现在废水净化能够挽回污水对社会造成的损失。

金矿企业在建成废水处理项目工程后，选矿废水可以实现循环利用，减少了废水的排放的同时，每年又可以节约大量水资源。金矿选矿废水治理工程减少了环境污染，节能减排，让污染物控制得到了保障，使得流域水质得到改善，进一步加快了生态文明的建设。

金矿企业的选矿废水处理工程项目投产运行后，企业对周围地表水体的污染减小，进一步减少了重金属对人体健康的危害，对提高厂区周边居民的身体健康水平有着巨大作用。相关废水处理设施运行后既节省了水资源，又改善了人居环境，大大促进当地经济的可持续发展。

参考文献：

[1]李平.金矿选矿废水处理技术分析与评价[J].资源节约与环保，2014，7：130-131.

[2]刘炳晶，石凯，乔俊.某大型金矿废水处理回用设计方案[J].工业用水与废水，2015，2：55-57.

作者简介：

姓名：常鸿智  性别：男  出生年月：1988年2月10日  籍贯：甘肃康乐   学历：本科  研究方向：实验测试  职称：地矿助理工程师 。