選礦廢水

選礦廢水不經(jīng)處理排放或流失會(huì)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(zhǎng)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(guó)的有色金屬礦山大多分布在長(zhǎng)江以南，選礦廢水的排放對(duì)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)。

尾礦池上清液如達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)作進(jìn)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(jī)浮選劑，去除1毫克有機(jī)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(jià)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(jiǎn)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。

1、碎礦過程中濕法除塵的排水，碎礦及篩分車間、皮帶走廊和礦石轉(zhuǎn)運(yùn)站的地面沖洗水：這類水主要含原礦粉末狀的懸浮物，一般可經(jīng)沉淀后即可排放，沉淀物可進(jìn)入選礦系統(tǒng)回收其中的有用礦物。

2、洗礦廢水：含大量懸浮物、通常經(jīng)沉淀后澄清水回用于洗礦，沉淀物根據(jù)其成分進(jìn)入選礦系統(tǒng)后排入尾礦系統(tǒng)。有時(shí)洗礦廢水呈酸性并含有重金屬離子，則需作進(jìn)一步處理，其廢水性質(zhì)與礦山酸性廢水相似，因而處理方法也相同

3、冷卻水：碎、磨礦設(shè)備油冷卻器的冷卻水和真空泵排水，這類廢水只是水溫較高，往往被直接外排或直接回用于選礦。

4、石灰乳及藥劑制備車間沖洗地面和設(shè)備的廢水：這類廢水主要含石灰或選礦藥劑，應(yīng)首先考慮回用于石灰乳或藥劑制備，或進(jìn)入尾礦系統(tǒng)與尾礦水一并處理。

5、選礦廢水。包括選礦廠排出的尾礦液、精礦濃密地溢流水、精礦脫水車間過濾機(jī)的濾液、主廠房沖洗地面和設(shè)備的廢水，有時(shí)還有中礦濃密溢流水和選礦過程中脫藥排水等：這是選廠廢水的主要來源，其有害成分基本相同，尾礦液更含有大量的懸浮物。

針對(duì)選礦廢水中的污染物，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(jí)氧化、吸附法。

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(shí)間愈長(zhǎng)，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(jiǎn)單浮選，對(duì)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。

廢水排放量大，是我國(guó)選礦廠廢水的特點(diǎn)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(diǎn)。每噸礦石的選礦用水量為5～10噸。1973年中國(guó)選礦廢水排放量達(dá)10億立方米。我國(guó)選礦廠廢水的特點(diǎn)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(huì)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(zhǎng)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(guó)的有色金屬礦山大多分布在長(zhǎng)江以南，選礦廢水的排放對(duì)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) 。

選礦廢水處理的方法與流程

一．選礦廢水的來源與特點(diǎn)：

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(gè)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(guó)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(jià)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(chǎng)）中，利用寬廣的場(chǎng)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(jiǎn)單易行，國(guó)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(shí)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(guó)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(jī)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(jìn)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(qiáng)、藥劑來源廣、操作管理方便、效果好，成本低等優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)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(jī)械有限公司生產(chǎn)的帶式壓濾機(jī)（又稱尾礦污泥脫水機(jī)）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(chǎng)。選礦廢水處理流程詳見圖1：

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

選礦廢水中主要有害物質(zhì)是重金屬離子、礦石浮選時(shí)用的各種有機(jī)和無機(jī)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(huì)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(duì)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(shí)，在一定條件下(水體的pH下降、離子強(qiáng)度、有機(jī)螯合劑濃度變化等)會(huì)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(guó)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng)選礦廢水在尾礦庫中的停留時(shí)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(huì)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(duì)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(jìn)入人體，長(zhǎng)期接觸會(huì)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(jī)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 。