鉛鋅采選行業(yè)重金屬的污染特征及防治技術(shù)

金德輝

摘 要：通過(guò)對(duì)江西省鉛鋅采選企業(yè)廢水、廢氣及廢渣重金屬污染防控水平及存在問(wèn)題分析，提出相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)管理對(duì)策和建議。針對(duì)不同企業(yè)開(kāi)展尾礦資源的調(diào)研工作，鼓勵(lì)采用先進(jìn)的選礦和回用工藝，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上選擇合理廢渣綜合利用途徑。

關(guān)鍵詞：鉛鋅采選；重金屬；防治技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）34-0185-02

前言

由于鉛鋅礦采選企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，將地下一定深度的礦物暴露于地表環(huán)境，致使礦物的化學(xué)組成和物理狀態(tài)發(fā)生改變，將其中的重金屬等有毒元素釋放到環(huán)境中并得到富集，嚴(yán)重時(shí)危害人體健康和生態(tài)系統(tǒng)安全。江西省屬于全國(guó)重金屬污染重點(diǎn)防控省份，鉛鋅采選企業(yè)存在點(diǎn)多面廣、規(guī)模小、裝備落后，治污水平不高等問(wèn)題，加劇了區(qū)域重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。

一、江西省鉛鋅礦資源及其企業(yè)分布

鉛鋅礦是江西省優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)，全省可劃分20個(gè)鉛鋅多金屬成礦帶和17個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)，預(yù)測(cè)鉛鋅礦產(chǎn)資源量分別為355萬(wàn)噸和438萬(wàn)噸。截至2013年年底，江西省共發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦產(chǎn)地38處，其中大型鋅礦礦床3個(gè)，中型5個(gè)，小型28個(gè)，共探明鉛鋅儲(chǔ)量分別為211.6萬(wàn)噸和270.7萬(wàn)噸，保有儲(chǔ)量分別為172.4萬(wàn)噸和235.9萬(wàn)噸。

2013年全省共有鉛鋅采選企業(yè)20家，存在采富棄貧、資源浪費(fèi)和環(huán)境監(jiān)管困難等現(xiàn)象。從資源環(huán)境稟賦看，具有適當(dāng)發(fā)展有色金屬采選業(yè)的條件；從生產(chǎn)工藝上看，均采用坑采、浮磨工藝，規(guī)模較小，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模在100～50 000t/a之間，80%的企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模小于設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模的50%，甚至不到設(shè)計(jì)產(chǎn)能的20%，部分企業(yè)存在工況不穩(wěn)定、企業(yè)內(nèi)部環(huán)保組織力量和機(jī)構(gòu)欠缺，環(huán)保設(shè)施無(wú)法保證正常運(yùn)行，產(chǎn)業(yè)整合升級(jí)條件不足、結(jié)構(gòu)調(diào)整及污染治理難度大等問(wèn)題。部分鉛鋅采選企業(yè)成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)，納稅大戶，不易落實(shí)關(guān)停、淘汰政策，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾突出。

二、鉛鋅采選行業(yè)污染現(xiàn)狀及污染防控措施

目前，省內(nèi)鉛鋅采選企業(yè)為坑采—浮磨生產(chǎn)工藝，與露天開(kāi)采相比，生態(tài)破壞程度相對(duì)較低，開(kāi)采的礦石主要為鉛鋅礦石，礦物組成簡(jiǎn)單，選礦浮選藥劑主要使用黃藥、硫酸銅、二號(hào)油和石灰等，未發(fā)現(xiàn)使用氰化物等劇毒藥劑，鉛、鋅選礦回收率達(dá)90%左右。

1.鉛鋅采選生產(chǎn)廢水環(huán)境現(xiàn)狀及防控措施。鉛鋅采礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，隨著采礦活動(dòng)的進(jìn)行，有害元素逐漸溶解到水中，產(chǎn)生含重金屬等其他有害物質(zhì)的酸性廢水，并隨水體遷移，具有污染周邊環(huán)境及下游水體的風(fēng)險(xiǎn)。主要的污染源包括生產(chǎn)廢水、坑內(nèi)涌水和設(shè)備冷卻水等等一些含有SS和重金屬污染物質(zhì)。鉛鋅礦選礦過(guò)程中的主要污染源為精礦溢流水、尾礦水及選礦廠地面清潔用水，污染物PH、SS、硫化物以及重金屬等。選礦廢水一般經(jīng)尾礦庫(kù)停留、澄清后，由尾礦庫(kù)回水系統(tǒng)回用至選礦系統(tǒng)，在持續(xù)正常生產(chǎn)時(shí)選礦廢水基本能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但出現(xiàn)企業(yè)停產(chǎn)、設(shè)備維修及雨量較大的情況下，部分選礦廢水難于沉淀的廢水外泄，將影響周邊水環(huán)境。隨機(jī)對(duì)全省10家鉛鋅采選企業(yè)的選礦廢水（尾礦漿）和尾礦庫(kù)上清液（尾礦回水）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示選礦廢水中重金屬鉛、鎘濃度普遍較高，監(jiān)測(cè)樣品PH在7.5～12.3之間，鉛濃度在2.22～58.9mg/l之間，鎘濃度在0.11～0.51mg/l之間?？梢?jiàn)，選礦廢水外溢會(huì)對(duì)周邊環(huán)境的造成嚴(yán)重的重金屬鉛、鎘污染。但選礦廢水經(jīng)尾礦庫(kù)較長(zhǎng)時(shí)間（4h～2d）的水解、生化曝氣、稀釋、澄清等作用后，尾礦庫(kù)上清液（尾礦回水）中重金屬元素除鉛濃度在0.2～0.9mg/l之間外，其余元素均未檢出。但是，由于選礦工藝中投加了大量的堿性藥劑，致使回水PH在7.5～12.3之間，顯示較強(qiáng)的堿性特征，如尾礦庫(kù)的回水設(shè)施存在缺陷，導(dǎo)致回水外泄，對(duì)周?chē)h(huán)境的存在酸堿污染風(fēng)險(xiǎn)。建議在尾礦庫(kù)、周邊應(yīng)修建截洪溝等防洪以減少尾礦水廢水對(duì)周邊環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。

2.鉛鋅采選企業(yè)廢氣環(huán)境現(xiàn)狀及防控措施。鉛鋅采選企業(yè)廢氣主要由采礦作業(yè)含塵廢氣、選礦工藝廢氣、尾礦庫(kù)干灘揚(yáng)塵及運(yùn)輸?shù)缆窊P(yáng)塵等組成。其中，采礦作業(yè)廢氣是在采、裝、運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的含塵廢氣、動(dòng)力設(shè)備尾氣、以及爆破產(chǎn)生的含CO、NOX等廢氣，含塵廢氣主要是揚(yáng)塵，粒度在5～100μm之間。選礦工藝廢氣是在破碎、篩分、粉礦倉(cāng)以及試驗(yàn)室產(chǎn)生的含塵廢氣及在磨浮、脫水、藥劑間、化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室等車(chē)間廠房涉及到一些浮選藥劑所散發(fā)的帶刺激性氣味的氣體。通過(guò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分企業(yè)在采礦鑿巖、鏟運(yùn)、出礦、卸礦等工序大都通過(guò)濕式作業(yè)來(lái)抑制揚(yáng)塵，基本做到礦井通風(fēng)、濕式鑿巖、爆破后噴霧、裝巖（礦）前灑水、定期清掃、沖洗積塵等措施，有效抑制了大量含重金屬粉塵對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。在選礦破碎系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸及篩分系統(tǒng)多采用密閉抽風(fēng)及除塵器凈化的措施控制粉塵，化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室、分析間安裝通風(fēng)柜及通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)排氣來(lái)消除帶刺激性氣味氣體，尾礦庫(kù)干灘揚(yáng)塵及運(yùn)輸?shù)缆窊P(yáng)塵可通過(guò)分段堆存、灑水抑塵等措施降低粉塵對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。

3.鉛鋅采選企業(yè)固體廢物處置狀況及風(fēng)險(xiǎn)防范。鉛鋅采選企業(yè)的固體廢物主要為一些采礦廢石廢渣及選礦廠排棄的尾礦。采礦廢石、廢渣大部分能綜合利用，剩余少部分在風(fēng)化作用下，部分元素被激活起來(lái)，隨降雨以溶液形式在水體中遷移，對(duì)環(huán)境造成一定的污染風(fēng)險(xiǎn)，尤其礦物中的重金屬元素。鉛鋅尾礦是鉛鋅礦石分選出的固體廢棄物，含有重金屬和選礦藥劑成份，在鉛鋅選礦過(guò)程中會(huì)排出大量尾礦，通常每處理1t鉛鋅礦石可產(chǎn)生尾礦0.5～0.95t，根據(jù)2013年江西省統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，2012年江西省鉛、鋅精礦產(chǎn)量，113.18萬(wàn)t，則產(chǎn)生鉛鋅尾礦渣約452.7萬(wàn)t，加上歷年貯存量1 211.65萬(wàn)t，合計(jì)約1 664.35萬(wàn)噸尾礦渣，除少量綜合利用外，大部分在尾礦庫(kù)中長(zhǎng)期自然堆存，由于大部分企業(yè)開(kāi)礦初期選礦技術(shù)落后、環(huán)保意識(shí)欠缺，再加上尾礦庫(kù)選擇位置不當(dāng)，使得尾礦庫(kù)的滲漏成為后期污染的一個(gè)隱患點(diǎn)。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，最近幾年新建的鉛鋅采選企業(yè)尾礦庫(kù)均具有防滲、排洪、回水設(shè)施及其功能，能?chē)?yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)部《防治尾礦污染環(huán)境管理規(guī)定》，在對(duì)尾礦庫(kù)周邊及下游水體和土壤重金屬含量的監(jiān)測(cè)中，尚未發(fā)現(xiàn)受尾礦庫(kù)影響而發(fā)生重金屬污染的現(xiàn)象。但同樣由于受經(jīng)濟(jì)壓力、環(huán)保意識(shí)的歷史局限性，部分尾礦庫(kù)存在年久失修或建設(shè)不規(guī)范，甚至有些已到服務(wù)年限，但沒(méi)有封庫(kù)的現(xiàn)象，具有一定的環(huán)境安全隱患。endprint

省內(nèi)部分鉛鋅采選企業(yè)尾礦渣尾礦渣中大量的有用組分沒(méi)有得到充分利用，可再選重金屬組分的潛力巨大。針對(duì)不同企業(yè)開(kāi)展尾礦資源的調(diào)研工作，鼓勵(lì)采用先進(jìn)的選礦和回用工藝，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上選擇合理廢渣綜合利用途徑。

三、環(huán)境保護(hù)管理對(duì)策與措施

1.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理工業(yè)布局。嚴(yán)格落實(shí)關(guān)于鉛鋅采選企業(yè)的準(zhǔn)入條件，嚴(yán)控在章江流域、樂(lè)安河流域敏感區(qū)及其他重要生態(tài)功能區(qū)和環(huán)境敏感區(qū)新改擴(kuò)建鉛鋅采選項(xiàng)目，禁止在重要生態(tài)功能區(qū)和因重金屬污染導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)區(qū)域新建鉛鋅采選項(xiàng)目，積極發(fā)展鉛鋅礦產(chǎn)品的深加工，提高產(chǎn)品附加值。

2.強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)督管理，開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)整治。建立鉛鋅采選企業(yè)環(huán)境管理檔案和重金屬產(chǎn)排臺(tái)賬，淘汰一些長(zhǎng)期停產(chǎn)的采選企業(yè)，整合、關(guān)閉一批小規(guī)模企業(yè)。開(kāi)展鉛鋅采選企業(yè)重金屬污染防治專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)，按“一廠一策”原則制定企業(yè)重金屬防控方案，規(guī)范物料堆放場(chǎng)、廢渣場(chǎng)、排污口、尾礦庫(kù)及其設(shè)施的管理，從嚴(yán)整治存在年久失修或建設(shè)不規(guī)范的尾礦庫(kù)，甚至已到服務(wù)年限，但沒(méi)有封庫(kù)，存在環(huán)境安全隱患的尾礦庫(kù)。

3.推行清潔生產(chǎn)，提升污防水平。轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)觀念，爭(zhēng)取盡快實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化，實(shí)施清潔生產(chǎn)，減少重金屬污染產(chǎn)生量和排放量，強(qiáng)化生產(chǎn)全過(guò)程管理和控制，開(kāi)展強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核制度，對(duì)不依法實(shí)施清潔生產(chǎn)審核或者雖經(jīng)審核但不如實(shí)報(bào)告審核結(jié)果的企業(yè)，責(zé)令限期改正，對(duì)拒不改正的要依法予以處罰。提高廢水綜合利用率，完善企業(yè)尾礦庫(kù)防洪及回水設(shè)施，新建尾礦庫(kù)全部采取有效的防滲措施，最大限度地降低廢水排放引起的環(huán)境問(wèn)題。

4.發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高尾礦利用意識(shí)。緊緊抓住發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的歷史機(jī)遇和各地建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園的動(dòng)力，加強(qiáng)尾礦利用的宣傳教育，采用先進(jìn)的選礦工藝和回收工藝，通過(guò)重點(diǎn)實(shí)施《江西省重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》和《江西省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃》，推進(jìn)地區(qū)鉛鋅采選企業(yè)尾礦、廢渣、廢石的綜合利用程度，強(qiáng)化企業(yè)整合促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，促進(jìn)全省重金屬減排工作。

5.加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)，制定應(yīng)急預(yù)案。建立和完善鉛鋅采選企業(yè)突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，建立健全應(yīng)對(duì)尾礦庫(kù)重金屬污染事件的快速反應(yīng)機(jī)制，組織相關(guān)應(yīng)急培訓(xùn)和演練，儲(chǔ)備必要的應(yīng)急物料，特別是要加強(qiáng)主要河流周邊的鉛鋅采選企業(yè)尾礦庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)防范，建設(shè)重金屬風(fēng)險(xiǎn)單元圍堰和事故應(yīng)急池，加強(qiáng)固體廢棄物綜合利用，確保尾礦回水，完善防洪設(shè)施，從而減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)采選企業(yè)環(huán)境保護(hù)意識(shí)和開(kāi)展有效的重金屬污染防治工作刻不容緩，關(guān)系到各流域和周?chē)鷳B(tài)系統(tǒng)功能和人體健康，同時(shí)也關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯 安世友]endprint