选矿废水处理技术的现状及未来

2022-11-21任莉莉

皮革制作与环保科技 2022年17期

任莉莉

（陕西有色旺峪矿业有限公司选矿厂，陕西宝鸡 721707）

1 选矿废水的产生及其特征和危害

1.1 选矿废水的产生

在进行矿业生产的过程中，产生的废水统一称为矿废水，它的主要来源包含矿开采过程中的废水以及矿场的排水，具体来看，是精矿产品脱水过后排出的水或者是尾矿当中的废水。一些工业场地的冲洗水也是废水的一种，选矿设备使用的水，一般由清洗水和冷却水组成，选矿厂进行选矿时会产生大量的废水，里面的成分非常复杂，包含了大量的污染物质。

1.2 选矿废水的特性

由于我国矿产资源的矿石品位低，工艺较为落后，使用的工艺较多，同时矿石的种类繁多，因此在进行处理的时候会产生大量的废水，且只有部分企业对这些水进行循环利用，大部分企业选择排放处理，造成了大量的矿废水。这些废水中含有大量的矿泥颗粒，会影响水体的透明度。如果选矿的过程中加入了分散剂，会导致水中的颗粒物大幅度增加，水体会变的更加浑浊。含有化学试剂的废水非常难治理，并且对附近环境有严重的危害，这些化学试剂会破坏水体的自净能力，造成水体污染[1]。

1.3 选矿废水的危害

矿废水的主要危害体现在废水中的酸或碱对环境造成的危害，会使附近水生物的生存范围缩小，导致生物大量死亡，并破坏水体自净能力，造成不可逆的影响。矿废水中含有大量的悬浮物质，会对水中浮游生物造成影响，破坏整个水体。部分矿废水含有大量的金属物质，一旦这些废水被植物吸收，会造成植物的枯萎和死亡。含有金属物质的废水会影响水生物的正常新陈代谢，人们吃到这样的水生物时会影响身体健康。水中含有的化学药剂，会影响水中生物的正常生长，如果这些化学药剂含有氰化物，水中就会含有剧毒，严重危害生态环境。

2 选矿废水处理技术

由于选矿废水具有很大的危害性，因此对选矿废水进行处理非常关键，针对不同的矿山要采用不同的废水处理方式，下面进行具体分析。

2.1 絮凝法

这种处理方式是最常见的一种，使用的原理也非常简单，絮凝剂中含有氯化铝等化学物质，倒入水中会产生三个阶段的化学反应，首先会差生凝结，凝结的时候会对水中的一些化学试剂和表面的颗粒物产生电荷，并会产生作用力，受作用力的影响，矿废水表面的粒子会被吸引，最终凝结。当凝结完成以后，就会进行下一道反应架桥，架桥过程中把这些颗粒物聚集成一个大的颗粒体。然后就会进入最后一步沉降反应，沉降的过程中絮凝体的尺寸比较大，受到作用力的影响沉降下来，完成对矿废水的治理。这种处理方式非常简单，但处理废水的效果无法保障，并且絮凝剂使用量过大时，容易造成二次污染，沉淀的一些沉渣也很难进行处理，因此这种处理方式一般做为矿废水的预选处理方案[2]。

2.2 酸碱中和法

这种处理方式的原理主要由中和剂进行中和反应，让废水恢复中性。酸碱中和可以调整当地矿浆的酸碱度，让其中的一些金属和不容易沉降的氧化物沉淀。废水处理经常会用到石灰、硫酸等物质。考虑到成本因素，会优先考虑最经济的废弃资源处理。采用这种方式进行处理需要控制好酸碱值，最好起到把重金属除去的效果。这种方式被运用在各种矿废水处理上，但是矿废水一般都是大量的，这就导致中和过程中会消耗大量的中和剂，成本高，给相关企业带来巨大的经济负担。在具体的矿业选址当中，要考虑到废水处理的问题，要尽量选择附近有酸碱中和企业的位置，方便治理。

2.3 吸附法

吸附法主要是使用吸附剂对矿废水中的一些有害物质进行吸收，然后通过去除或者回收的方式，处理这些废物，达到治理的效果。具体的治理过程中，使用多孔固体吸附剂把废水当中的有害物吸附到表面，然后再利用相应的技术把这些有害物进行降解，达到分离水中有害物的效果。吸附法主要分为两种，一种是材料吸附法，另一种是生物吸附法。在进行吸附的过程中，处理矿废水的好坏在于使用的吸附剂是否可以吸附废水，因此除了选择的材料要具备良好的吸附效果以外，还要改善一些较差的吸附剂。进行矿废水的处理过程中，虽然吸附法非常简单，并且具有效果较好和污染较低等特点，但是使用吸附法有很严格的要求，需要矿废水当中的污染物含量稳定，一旦矿废水的污染物超过一定值，高出吸附的量，如果这时不及时更换吸附剂，就会失去应有的作用。

2.4 化学氧化处理技术

化学氧化处理主要的原理是对矿废水添加氧化剂，然后把水中的有害物质进行转化，让这些物质变为危害较小的物质，最终降低水中废物的含量。常见的氧化剂有许多种，例如臭氧、双氧水等。这种处理方式，能够把废水当中一些有害物质进行氧化，可以有效处理矿废水当中的污染物，降低水中的化学需氧量，并且这种处理方式比较稳定，处理起来有很好的效果，但是成本偏高，只可以用于矿废水排放较少的地区，或者要搭配其它的处理方式一起进行，以减少成本。

2.5 化学沉淀处理技术

化学沉淀的基本原理是向矿废水当中添加化学物质，和矿废水当中的物质起反应，生成难以溶解的沉淀物，然后去除沉淀物做到净水。化学沉淀法一般处理有毒的废水。这种方式可以处理多种矿废水，使用石灰可以与氟化物反应去除水中的氟化物；在含氰废水当中添加硫酸亚铁可以把水中的氰化物转换形成亚铁氰络合物，降低水中氰离子的浓度；石灰与水中的重金属起反应，可以去除一定的重金属离子。沉淀法一般用在处理矿废水重金属离子上面，可以有效降低矿废水当中的离子浓度，减少废水对附近环境的危害。但是部分矿废水当中含有多种重金属，进行沉淀时要注意合理搭配相应的化学试剂，并且要注意添加顺序，不然无法起到净化的功效，严重的可能会造成二次污染。

2.6 人工湿地处理技术

人工湿地处理是一种新型废水处理方式，主要原理以使用微生物为主，构建一个人工的仿生态环境。运行原理是通过基质和植物可以拦截有害物的特点进行分解和回收，利用微生物对有害物进行吸收，来去除水中的污染物。这种处理方式发挥了物理吸附和化学反应的共同作用，不会造成二次污染，并且处理的效率非常高，受到国内外专家的好评[3]。由于这种处理技术对生态起到保护作用，并且环保效果很好，因此只要计划妥善，就可以发挥极大价值。但是这种处理方式需要很大的土地面积来维持，前期需要投入大量的资金，并且会受附近环境气候的影响，处理效果不稳定，相关矿业在使用的时候要考虑附近的环境因素，作好相关准备工作，确保处理方式达到需要的效果。

2.7 微生物处理技术

微生物处理技术在治理酸性的矿废水方面非常好，并且具有自身的优势。利用微生物体内的一些生化反应，消耗废水当中的污染物，由于微生物的生物特性，可以吸附和分解水中的一些金属离子，让矿废水得到净化。不同的矿废水含有的物质不同，利用微生物进行处理，需要根据废水的情况选择微生物。这种处理方式可以去除废水当中的有机污染物和金属离子，缩短废水处理时间，降低成本。微生物的繁殖速度非常快，可以实现自我更新，提高废水处理的速度，是一种非常合适的处理方式，但是有些微生物很难进行培养，在实际操作中需要其它方式进行补充。

2.8 光催化氧化处理技术

这种技术降解污染物的速度非常快，可以使用光氧催化剂吸附废水的表面物质，然后产生一个强氧化性自由基，把废水当中的污染物进行分解，从而净化。催化氧化的处理方式和化学氧化处理有很大的区别，不需要加入氧化剂氧化污染物，直接通过太阳能对污染物进行分解。这种方式非常环保，并且成本较低，但是使用起来具有局限性，需要在阳光充足的环境下使用，需要配套的使用流程。

2.9 膜分离技术

这是一种常见的废水治理方式，不需要修建一定的场所，并且不需要相应的废水处理剂，只需要制定特定尺寸的半透膜即可，主要的原理是对矿废水进行预处理，然后利用特定的半透膜对废水的污染物进行分离和截取，让废水达到排放的标准。这种技术和吸附法差距不大，都是需要借助特定的材料来完成的，能够把污染物和废水进行分离，并且处理效率比较高，操作简单。但这种处理的成本过高，废水处理量较小，有很大的局限性。