金屬礦山選礦尾礦及廢水處理關(guān)鍵技術(shù)分析

柴志偉，俞炎良

（紹興銅都礦業(yè)有限公司，浙江 紹興 312050）

1 當(dāng)前我國礦山尾礦發(fā)展現(xiàn)狀及危害性

當(dāng)前，我國的金屬礦山普遍是以共、伴生形式出現(xiàn)的，且大多存在品質(zhì)較低、選礦設(shè)施與技較為落后的現(xiàn)象，因而礦山資源的利用率極低。有數(shù)據(jù)顯示，我國的采礦回收率的占比僅有50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外有75%的采礦回收率，其中，對以極細(xì)顆粒的礦石、圍巖及脈石等礦物為主要成分的礦山尾礦的平均利用率只占8.2%。據(jù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，大多尾礦中的金屬元素可高達(dá)至40余種，且有極大的資源再利用可能性。此外，我國礦山尾礦主要成分又多為金屬硫化物，該類礦物易于氧化且形成對人體健康以及生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)重威脅的酸性礦山廢水。若礦尾處理不到位，還會(huì)造成環(huán)境污染；加強(qiáng)礦尾的處理工作對當(dāng)前的開礦事業(yè)以及社會(huì)的發(fā)展都具極其重要的意義。

2 選礦廢水的來源

尾礦中廢水，該類廢水是在尾礦運(yùn)輸至尾礦庫中產(chǎn)生，后通過較長時(shí)間的澄清或凈化方式后得以排放。沖洗工業(yè)場地的廢水，即在沖洗工業(yè)礦廠場地時(shí)沖失的具懸浮物、油污、藥劑以及固體顆粒等復(fù)雜成分的少量洗礦水與礦漿等廢水。精礦中廢水，在通過濃密機(jī)脫水或過濾機(jī)脫水等脫水方式后，從精礦產(chǎn)品中脫離出的濾液。選礦時(shí)的相關(guān)衛(wèi)生廢水及雨水，該類廢水包括有數(shù)目巨大的固體顆粒、無機(jī)或有機(jī)藥劑與懸浮物等復(fù)雜成分，但水量不大且時(shí)常經(jīng)由地溝匯入污水池，對其的處理無論是直接排放，還是回用均不適宜。

3 選礦尾礦及選礦廢水的處理方法

3.1 礦山尾礦的處理措施

（1）物理隔離法。物理隔離法即通過利用水體、污泥、碎石以及木屑廢物等材料將礦山尾礦的表體予以覆蓋的方式以達(dá)到隔絕氧氣并阻止氧化的處理方法。主要目的是為控制酸性礦山廢水產(chǎn)生。例：在北美的加拿大魁北克省，就有一典型的礦山尾礦通過建成永久性的土壩水庫后將礦山尾礦直接存放，并采用水體隔離法，最后成功的實(shí)現(xiàn)了酸性礦山廢水的大量減少以及隔氧、防氧化的目的。同樣，在歐洲的瑞典，經(jīng)由水體隔離法成功的處理了鋅銅礦尾礦，其結(jié)果也證明了水體隔離具有良好的隔氧與防氧化效果。此外，有報(bào)道稱南非有利用碎石覆蓋的方法處理尾砂，且在經(jīng)由兩年的風(fēng)吹水卷驗(yàn)證，并未有石塊或殘?jiān)罅苛魇У臓顩r，從而極大程度上的尾砂氧化度并遏制了酸性廢水的產(chǎn)生。

（2）化學(xué)中和法?；瘜W(xué)中和法是將諸如碳酸鹽巖、石灰等堿性物質(zhì)與礦山尾礦兩者共同混合在一起，經(jīng)由一段時(shí)間后發(fā)生中和的化學(xué)反應(yīng)以減少酸性礦山廢水的產(chǎn)生的處理方式。在實(shí)際操作中，通過在礦山尾礦中添加適量的石灰等堿性物質(zhì)的方式使其產(chǎn)生混合性中和的效果，促使礦山尾礦pH值屬性得以增高，正是pH值的提高起到了極大地隔離氧氣以及降低氧化反應(yīng)的效果。

此外，適量的堿性物質(zhì)在與礦物金屬離子混合性中和反應(yīng)中還將形成一類沉積在礦山尾礦表面的金屬沉淀物，該金屬沉淀物能很大程度上地抑制礦尾礦的氧化以及其在溶解后產(chǎn)生的酸性礦廢水，最終達(dá)到有效、科學(xué)地處理礦山尾礦的目標(biāo)。

（3）植被修復(fù)法。針對國家大力強(qiáng)調(diào)“誰破壞，誰復(fù)墾”的指導(dǎo)方針，我國尾礦復(fù)墾工作也開始如火如荼的進(jìn)行。與此同時(shí)，植被修復(fù)法的出現(xiàn)則引起了大眾的熱切關(guān)注。通常情況下，植被修復(fù)法的方法有兩種：一方面是通過覆蓋一定適量的土壤在尾礦表面，后在其表面栽種上植物的方式。例如：中條山的一有色金屬企業(yè)的實(shí)際案例表明，該公司通過在尾礦庫上覆該植被或改田的方式，使尾礦表面作物所含的金屬指標(biāo)均低于國家的金屬含量指數(shù)。

但同時(shí)，該方法還需移增大批量的土壤以及諸多相關(guān)配套的種植工藝，因而具有較高運(yùn)營成本，這也導(dǎo)致了它的使用無法進(jìn)行大范圍的普及；另一方面是經(jīng)由較高技術(shù)的優(yōu)選并培育出具抗耐、抗重金屬腐蝕的相關(guān)植物并在適宜具體的尾礦環(huán)境下，采取直接種植綠植的方式。但在實(shí)際種植中，因尾礦的金屬元素種類繁多，而能進(jìn)行多種金屬共同吸收的植物極為稀少，由此，也導(dǎo)致了這一植被修復(fù)法未能展開大規(guī)模的運(yùn)用。

在采礦工業(yè)中產(chǎn)生的尾礦基數(shù)也日益劇增，在實(shí)際的尾礦處理中，僅僅依托以上方法已無法進(jìn)行無害化尾礦的完全處理，因此還需采取諸如尾礦的綜合回收利用等方法互相配合的方式，才能真正的完成科學(xué)地處理尾礦的目標(biāo)。

3.2 廢水的處理方法

（1）絮凝法。絮凝法是利用絮凝劑除雜的作用以達(dá)到廢水處理效果的方法，其共有凝結(jié)、架橋與沉降三大過程。在凝結(jié)時(shí)，因粒子間具有相互吸引的特性，當(dāng)位于表面的微粒電荷產(chǎn)生中和反應(yīng)后，而形成凝聚狀態(tài)；在架橋過程中，絮凝劑起到了架橋的作用，促使大量的微粒聚攏形成了較大的顆粒絮體，且產(chǎn)生的聚合物中還有陰性與陽性兩種，這兩者間的匯合還會(huì)引起電性中和反應(yīng)。若合成粒子屬于中高分子，那么其絮凝過程只會(huì)停留在架橋階段。

（2）吸附法。吸附法即采用固體吸附劑吸附污染物以實(shí)現(xiàn)廢水處理的方法，它也是在日常生活中使用比較頻繁的方法。被廣泛使用的原因在于：吸附劑材料較為便宜，即具成本低的特點(diǎn)；同時(shí)其還具良好的吸附效果等。通常情況下，我們將吸附劑分為材料吸附劑與生物吸附劑兩種。實(shí)例如下：曾對西南的鉛鋅礦廢水進(jìn)行凈化處理時(shí)，通過在鉛鋅礦廢水中分批次的逐漸增加粉狀活性炭，發(fā)現(xiàn)了廢水產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象也隨碳量的增加而不斷的減弱，且廢水中的CODCr物質(zhì)也大部被吸除。

（3）除卻以上廢水處理法，較為常規(guī)處理方法還包括生物處理法、氧化法、浮選法之類，此外，還有一系列能有效處理廢水的非常規(guī)方法，諸如天然礦土處理、逆洗法、光催化降解法以及改性藥劑法等等。

4 結(jié)語

現(xiàn)代工業(yè)與科技的發(fā)展都離不開且依托于大量的金屬礦資源的利用，而強(qiáng)化對尾礦的再利用與能源化以及廢水處理的技術(shù)，有利于極大地提高礦山礦物資源與選礦中水資源的利用率，也有利于發(fā)展礦山循環(huán)經(jīng)濟(jì)作業(yè)以及礦山生態(tài)環(huán)境的改善，最終達(dá)到資源、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的協(xié)調(diào)且可持續(xù)發(fā)展的局面。

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