選礦廢水處理

選礦廢水中主要有害物質(zhì)是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選藥劑，包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細(xì)粒分散雜質(zhì)。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經(jīng)空氣氧化與水混合而形成的。

選礦廢水中的污染物主要有懸浮物、酸堿、重金屬和砷、氟、選礦藥劑、化學(xué)耗氧物質(zhì)以及其他的一些污染物如油類、酚、銨、膦等等。重金屬如銅、鉛、鋅、鉻、汞及砷等離子及其化合物的危害，已是眾所周知。

其他污染物的主要危害如下：

(1)懸浮物：水中的懸浮物可以發(fā)生諸如阻塞魚鰓、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件，如果懸浮物濃度過高，還可能使河道淤積，用其灌溉又會使土壤板結(jié)。如果作為生活用水，懸浮物是感觀上使人產(chǎn)生不舒服的感覺一種物質(zhì)，而且又是細(xì)菌、病毒的載體，對人體存在潛在的危害。甚至當(dāng)懸浮物中存在重金屬化合物時，在一定條件下(水體的pH下降、離子強度、有機螯合劑濃度變化等)會將其釋放到水中。

(2)黃藥：即黃原酸鹽，為淡黃色粉狀物，有刺激性臭味，易分解，嗅味閥為0.005mg/L。被黃藥污染的水體中的魚蝦等有難聞的黃藥味。黃藥易溶于水，在水中不穩(wěn)定，尤其是在酸性條件下易分解，其分解物CS可以是硫污染物。因此，我國地面水中丁基黃原酸鹽的最高容許濃度為0.005mg/L，而前蘇聯(lián)水體中極限丁基黃原酸鈉的濃度為0.001mg/L。

(3)黑藥：以二羥基二硫化磷酸鹽為主要成分，所含雜質(zhì)包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氫等。呈現(xiàn)黑褐色油狀液體，微溶于水，有硫化氫臭味。它也是選礦廢水中酚，磷等污染的來源。

(4)松醇油：即為2#浮選油，主要成分為萜烯醇。黃棕色油狀透明液體，不溶于水，屬無毒選礦藥劑，但具有松香味，因此能引起水體感觀性能的變化。由于松醇油是一種起泡劑，易使水面產(chǎn)生令人不快的泡沫。

(5)氰化物：劇毒物質(zhì)，其進入人體后，在胃酸的作用下被水解成氫氰酸而被腸胃吸收，然后進入血液。血液中的氫氰酸能與細(xì)胞色素氧化酶的鐵離子結(jié)合，生成氧化高鐵細(xì)胞色素酸化酶，從而失去傳遞氧的能力，使組織缺氧導(dǎo)致中毒。但氰化物可以通過水體中有自凈作用而去除，因此，如果利用這一特性延長選礦廢水在尾礦庫中的停留時間，可以使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

(6)硫化物：一般情況下，S、HS一在水中會影響水體的衛(wèi)生狀況，在酸性條件下生成硫化氫。當(dāng)水中硫化氫含量超過0.5mg/L，對魚類有毒害作用，并可覺察其散發(fā)出的臭氣；大氣中硫化氫嗅覺閥為10mg/m。此外，低濃度CS，在水中易揮發(fā)，通過呼吸和皮膚進入人體，長期接觸會引起中毒，導(dǎo)致神經(jīng)性疾病夏科氏(CharCOte)二硫化碳癔病。

(7)化學(xué)耗氧物：化學(xué)需氧量是水中的耗氧有機物的量化替代性指標(biāo)，在選礦廢水中的耗氧物，主要是殘存于水中的選礦藥劑 。

選礦廢水處理中常用的平流式沉淀池、斜板沉淀池和斜管沉淀池 。尾礦池是大容積的沉淀－貯存池，可以利用地形設(shè)置在峪谷、坡地、河灘或平地上，以堤壩圍筑而成。池內(nèi)設(shè)置排水井和排水管，或沿邊緣開設(shè)排水溝，尾礦水在池內(nèi)澄清凈化后溢流排出。尾礦水中的懸浮物沉淀在池底部貯存。廢水在池內(nèi)至少停留一晝夜。此法可有效地去除廢水中的懸浮物，重金屬和浮選藥劑含量也有所降低。停留時間愈長，處理效果愈好。尾礦池溢流水可循環(huán)使用。重選、磁選和單一金屬礦的簡單浮選，對水質(zhì)要求不高,水循環(huán)利用率可達(dá)80%，或完全不排水。當(dāng)尾礦顆粒極細(xì)以及部分呈膠體狀態(tài)，可向尾礦水中投加混凝劑以加速澄清過程和提高處理效果。如在尾礦水中投加石灰，可去除60～70%的黃藥和黑藥。

尾礦池上清液如達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)作進一步處理。常采用的處理方法有：

①去除重金屬可采用石灰中和法和焙燒白云石吸附法。去除1毫克銅需石灰0.81毫克，1毫克鎳需石灰0.88毫克，pH要求控制在8.5以上。用粒度小于0.1毫米的焙燒白云石吸附可去除銅、鉛離子。去除1毫克銅需白云石25毫克，1毫克鉛需白云石2.5毫克。

②去除浮選劑用礦石吸附法，采用鉛鋅礦石可吸附有機浮選劑，去除1毫克有機浮選劑需鉛鋅礦石200毫克。用活性炭吸附法處理更為有效，但價格昂貴。

③含氰廢水主要采用化學(xué)氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亞鐵石灰法和鉛鋅礦石法除氰，每克氰加200克礦石，可去除簡單氰化物約90%，或復(fù)合氰化物約70%。高濃度含氰廢水可以回收氰化鈉 。

廢水排放量大，是我國選礦廠廢水的特點之一。選礦廢水具有水量大，懸浮物含量高，含有害物質(zhì)種類較多而濃度較低等特點。每噸礦石的選礦用水量為5～10噸。1973年中國選礦廢水排放量達(dá)10億立方米。我國選礦廠廢水的特點之二，是廢水成分較復(fù)雜，有毒有害成分較多，但濃度較低。

選礦廢水中的主要有害物質(zhì)是重金屬離子和選礦藥劑。重金屬離子有銅、鋅、鉛、鎳、鐵、鋇、鎘等，以及砷和稀有元素等。在選礦過程中加入的浮選藥劑有如下幾類：

①捕集劑：黃藥（ROCSSMe）、黑藥【(RO)₂PSSMe】、白藥【CS(NHC₆H₅)₂】。

②抑制劑：氰鹽（KCN,NaCN）、水玻璃(Na₂SiO₃)。

③起泡劑:松根油、甲酚(C₆H₄CH₃OH)。

④活性劑：硫酸銅、重金屬鹽類。

⑤硫化劑：硫化鈉。

⑥礦漿調(diào)節(jié)劑：硫酸、石灰等。

選礦廢水不經(jīng)處理排放或流失會嚴(yán)重污染水源和土壤,危害水產(chǎn)和植物,淤塞河流、湖泊。第二次世界大戰(zhàn)期間，日本三井金屬礦業(yè)公司神岡鉛鋅礦選礦廢水和冶煉廠鎘車間廢水排入神通川，水體和農(nóng)作物受到污染，當(dāng)?shù)鼐用裼捎陂L期食用受鎘污染的水和稻米，1951～1968年有200多人患鎘中毒癥，稱痛痛病。中國的有色金屬礦山大多分布在長江以南，選礦廢水的排放對河流、湖泊水源和農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)造成很大威脅。有的河流、湖泊被尾礦淤積，浮選劑臭氣四溢，使魚類受污染而不能食用，漁業(yè)減產(chǎn) 。

針對上述廢水中的污染，可以采用的處理單元分別如下：

懸浮物：主要采用預(yù)沉淀、混凝/沉淀法。

酸堿性廢水：廢水相互中和法、尾礦堿度中和酸性。

重金屬離子：調(diào)節(jié)原水pH值共沉淀或浮選技術(shù)、硫化物沉淀、石灰-絮凝沉淀、吸附技術(shù)(包括生物吸附)、螯合樹脂法、離子交換法、人工濕地技術(shù)。

黃藥、黑藥：鐵鹽混凝/沉淀法、漂白粉氧化、Fenton氧化降解法、人工濕地技術(shù)。

氰化物：自然凈化法、次氯酸鹽/液氯氧化、過氧化氫氧化法、鐵絡(luò)合物結(jié)合法、難溶鹽沉淀法、酸化-揮發(fā)再中和法、硫酸鋅-硫酸法、二氧化硫空氣氧化法、電解氧化化法、臭氧氧化法、離子交換法、生物降解法、人工濕地。

硫化物：與含重金屬廢水互相沉淀、吹脫法、空氣氧化法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法、生化氧化法。

化學(xué)耗氧物：混凝/沉淀、生物降解、高級氧化、吸附法。

混凝斜管沉淀法處理選礦廢水

來自車間的廢水，首先通過沉砂池進行固液分離，沉砂池沉砂通過卸砂門排入尾礦砂場。沉砂池溢流出的上清液，通過投藥混合后進入反應(yīng)器充分混凝反應(yīng)，然后流入斜管沉淀器，使細(xì)粒懸浮物、有害物進一步去除，斜管沉淀器的沉泥，通過閥門排至尾礦砂場。通過此工藝后，廢水即達(dá)國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)環(huán)保的要求，斜管沉淀器出水進入清水池，用清水泵打回車間回用，節(jié)約用水，并使廢水閉路循環(huán)，實現(xiàn)零排放。

混凝沉淀-活性炭吸附-回用工藝

此法是國內(nèi)選廠采用較多的選礦廢水回用方法，通過對不同礦山的選礦廢水試驗研究發(fā)現(xiàn)，對同一選礦廢水投入不同藥劑或同一藥劑不同的量，其結(jié)果也不一樣。但其共同點如下：

①凝劑效果比較試驗：分別采用聚合硫酸鐵(PFS)、混合氯化鋁(PAC)、明礬作混凝沉淀劑，結(jié)果表明，采用明礬作為混凝劑較為經(jīng)濟合理，其最佳用量一般可控制在30mg/L左右。

②聚丙烯酰胺PAM對混凝效果的影響：PAM的加入，進一步提高了廢水的混凝處理效果，但由于其是有機高分子，導(dǎo)致水中COD值上升.在實踐中，將混凝處理效果的變化和COD值的增加結(jié)合考慮，一般采用PAM的投入量0.2mg/L即可。

③沉降時間對廢水的影響：確立混凝后的靜置時間為30min。

④吸附試驗：粉末活性炭的用量比顆粒活性炭的用量少，基本在其一半的情況下，即可達(dá)到相同的效果。同時，由于粉末活性炭易進入精礦，不會在水循環(huán)中積累，故選用其做為吸附劑。其最佳用量一般為50～100mg/L。

⑤浮選試驗：廢水經(jīng)混凝沉淀、活性炭吸附后，可全部回用，且對選礦指標(biāo)無任何影響。經(jīng)過明礬(30mg/L)、PAM(0.2mg/L)}昆凝沉淀，然后用粉末活性炭(50～100rag/L)工藝凈化后，出水水質(zhì)不但達(dá)到國家礦山廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且回用結(jié)果表明，經(jīng)該工藝處理后的廢水，不僅可以全部回用，不影響選礦指標(biāo)，在選礦過程中還減少了浮選藥劑用量，給企業(yè)帶來了相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟效益。同時，由于廢水的回用，使每天的新鮮水用量減少，這對于水資源短缺的我國來說，更具有減少污染、凈化環(huán)境的社會意義。該法流程簡單，效果好，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。

選礦廢水資源化利用綜合方法

專業(yè)人士經(jīng)過大量的水處理試驗和選礦對比試驗綜合研究，總結(jié)出一條解決礦山選礦廢水的較好方案。

由于各種廢水水質(zhì)不同，在回用處理過程中，調(diào)節(jié)池起著調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用?；炷恋沓乜杉訌娀炷齽┡c廢水的混合，使微細(xì)粒子成長，使之變成可通過沉淀除去的懸浮物。反應(yīng)池用于廢水進一步深化處理，利用消泡劑把廢水中多余的起泡劑反應(yīng)掉，削弱對浮選指標(biāo)的影響。

選礦廢水處理的方法與流程

一．選礦廢水的來源與特點：

選礦廢水主要包括尾礦水和精礦濃密溢流水，其中以尾礦水為主，一般占選礦廢水總排水量的60%~70%。選礦廢水水量大，約占整個礦山廢水量的34%~79%；廢水中懸浮物含量高，且不易自然沉降。懸浮物主要為泥沙和尾礦粉，含量可高達(dá)每升幾千到幾萬毫克，且呈難以自然沉降的細(xì)分散的膠狀；廢水中污染物種類多、危害大。其中含有各種選礦藥劑，如氯化物、黑藥、黃藥、煤油、硫化鈉等，還有一定量的金屬離子及氟、砷等污染物質(zhì)，若不經(jīng)處理排入水體，危害很大。

二．選礦廢水處理處理方法：

國外一般采用尾礦水返回使用，減少廢水排放量的辦法，其次才是回收有價值的金屬，降低廢水中污染物含量的措施。處理選礦廢水的方法很多，有氧化、沉降、離子交換、活性炭吸附、浮選、電滲析等。其中氧化法和加藥沉降法應(yīng)用最為普遍。

1.自然沉降法

自然沉降法就是將廢水打入尾礦壩（或尾礦池、尾砂場）中，利用寬廣的場面使廢水中懸浮物自然沉降，并使易分解的物質(zhì)自然氧化降解。這種方法簡單易行，國內(nèi)外仍在普遍采用。

2.中和沉淀法和混凝沉淀法

中和沉淀法和混凝沉淀法亦稱加藥劑法。

①．中和沉淀法：向尾礦水中投加石灰，可使水玻璃這種選礦過程中加入的分散劑生成硅酸鈣沉淀物，同時與懸浮固體共同沉淀而使廢水凈化。

②．混凝沉淀法：此種方法國內(nèi)外應(yīng)用較多。為了改善沉淀效果，可在處理工藝的不同階段投加各種藥劑，如投加適量的無機混凝劑，如硫酸亞鐵或高分子絮凝劑（聚丙烯酰胺）；為降低化學(xué)耗氧量，可投加氯氣進行氧化處理，亦可加酸使硅酸鈉轉(zhuǎn)化為具有絮凝作用的硅酸，從而改善沉降效果。采用混凝沉淀法處理尾礦水，具有水質(zhì)適應(yīng)性強、藥劑來源廣、操作管理方便、效果好，成本低等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用。

三．選礦廢水處理流程：

選礦廢水處理，采用石灰-硫酸亞鐵處理。往水中投加石灰乳、硫酸，以調(diào)整pH值至7左右，然后往接觸曝氣池中投加FeSO4、Cl2，經(jīng)鼓風(fēng)曝氣入沉淀池中進一步沉淀，出水可達(dá)標(biāo)排放，也可回用，回用率可達(dá)85%。在預(yù)沉池和沉淀池中濾出來的泥漿、泥渣，通過絮凝劑充分混合，經(jīng)廣州市春暉環(huán)保機械有限公司生產(chǎn)的帶式壓濾機（又稱尾礦污泥脫水機）壓濾后濾出的濾液回流到預(yù)沉池，壓濾后的泥餅送尾礦堆場。選礦廢水處理流程詳見圖1：

帶式壓濾機，礦山污泥脫水機，如尾礦脫水、尾礦干排等，春暉環(huán)保機械。春暉，致力于各種機械的研發(fā)經(jīng)營！多樣選擇就在廣州市春暉環(huán)保機械有限公司。 2100433B

選礦中間試驗的主要內(nèi)容有:試驗樣品的采取與制備；原礦物質(zhì)組成及粒度組成的間試驗；最終產(chǎn)品的鑒定與分析，各產(chǎn)品的粒度分析，沉降試驗；高嶺藝性能試驗研究；選礦廢水處理試驗；選礦產(chǎn)品的工業(yè)制品試驗和技術(shù)。本試驗為低品位石英砂礦的開發(fā)利用開辟了新途徑，為扭轉(zhuǎn)黑龍江省急缺的被動局面和建設(shè)原料基地提供了科學(xué)依據(jù)，主要成果如下:1．該試驗流程合理，工藝用程度高，所采試樣具有代表性，精礦產(chǎn)品（石英砂精礦、高嶺土精礦、鉀長石次精礦及細(xì)砂）質(zhì)量穩(wěn)定，總產(chǎn)率達(dá)98．43％，基本上實現(xiàn)了2．各精礦產(chǎn)品粒度適宜，可直接供玻璃和陶瓷工業(yè)應(yīng)用。含鐵量粒度為0.1～0.6mm占90％的石英砂精礦產(chǎn)品:符合乎板玻璃原料的各項技的平板玻璃樣塊，質(zhì)地均勻，無未熔物、析晶及氣泡，可見光透過率達(dá)了部頒標(biāo)準(zhǔn)；所制陶瓷制品的吸水率，白度及抗折強度等主要技術(shù)指標(biāo)包部頒標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 3．試驗對含氟廢水的凈化處理簡單易行，于采用、經(jīng)處理后含氟量可降至5mg／升以下，低于國家規(guī)定的排放標(biāo)升。 4．報告提供的經(jīng)分級－擦洗的簡易流程方案，可獲得高嶺土及砂兩種產(chǎn)品，能使建廠投資大幅度節(jié)省，有利于地方工業(yè)盡快上馬。