鉛鋅選礦廢水處理及回用研究

李樺

摘要：面對(duì)世界水資源的匱乏和環(huán)境破壞的壓力，工業(yè)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管將越發(fā)嚴(yán)格。鉛鋅選礦廢水作為一種典型的廢水資源，其凈化和循環(huán)再利用更是現(xiàn)在和未來(lái)研究探討的熱點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)鉛鋅選礦廢水的無(wú)污染排放與循環(huán)利用，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的必經(jīng)之路，具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。鑒于此，本文主要分析探討了鉛鋅選礦廢水處理及回用情況，以供參閱。

關(guān)鍵詞：鉛鋅選礦;廢水處理;回用

1選礦廢水的來(lái)源、特點(diǎn)與危害

選礦廢水主要包括選礦過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水、礦場(chǎng)所排的廢水以及尾礦池溢流出來(lái)的水.其特點(diǎn)是水量大、懸浮物含量高、含有毒有害物質(zhì)種類(lèi)多且濃度低等.該廢水一般含有各種各樣的選礦藥劑（如黃藥、黑藥、氰化物、有機(jī)酸、水玻璃等）、低濃度的重金屬離子，未經(jīng)處理直接排放，將嚴(yán)重污染水體，致使水體變色，并威脅水生生物的生長(zhǎng)、生存。

2鉛鋅選礦廢水處理

2.1自然沉降法

選礦廢水在尾礦庫(kù)自然降解、凈化后循環(huán)利用，是廢水凈化方法中成本最低、操作管理最簡(jiǎn)單的方法，也是目前國(guó)內(nèi)礦山采用的最普遍的方法。

2.2混凝沉降

選礦廢水中有機(jī)藥劑的殘留會(huì)使廢水中COD嚴(yán)重超標(biāo)，使用混凝沉淀法能夠有效去除水中的懸浮物和重金屬，一般用于對(duì)濃度較低的廢液進(jìn)行處理。在雙電層、吸附架橋等一系列處理技術(shù)的作用下，水中的膠質(zhì)能夠集中沉淀為大顆粒的絮凝體。使用混凝沉淀法對(duì)廢水進(jìn)行處理時(shí)，要注意混凝劑的選擇和應(yīng)用。一般情況下，常用的混凝劑有三氯化鐵和聚合硫酸鋁等。在正確的工藝配置下，使用混凝沉淀法對(duì)水中有機(jī)物的去除效果理論上能夠達(dá)到98%以上，符合我國(guó)廢水治理排放標(biāo)準(zhǔn)。如使用pH-氧化混凝技術(shù)，對(duì)高堿性選礦廢水中加入稀硫酸（濃度20%以下），將廢水pH值穩(wěn)定在10左右，再向廢水中邊攪拌邊加入硫酸亞鐵混凝劑，經(jīng)過(guò)混凝反應(yīng)，廢水氧化后基本能夠使水質(zhì)恢復(fù)到回用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

2.3生物膜法

生物膜法是指將微生物附著在載體表面形成微生物膜，然后利用這層微生物膜進(jìn)行廢水處理的方法。相比于混凝沉降—吸附法和混凝沉降—氧化—吸附法，生物膜法占地面積小，不產(chǎn)生大量污泥廢渣，可避免二次污染的問(wèn)題。但生物膜法對(duì)工作環(huán)境條件要求相對(duì)苛刻，適應(yīng)性差，進(jìn)而導(dǎo)致目前實(shí)際推廣應(yīng)用較少。

2.4人工濕地法

人工濕地法是近年來(lái)基于濕地生態(tài)理論提出的運(yùn)用自然凈化方式對(duì)選礦廢水進(jìn)行處理的技術(shù)。通過(guò)微生物、動(dòng)植物和自然修復(fù)能力的共同作用，對(duì)污水進(jìn)行深度的聯(lián)合凈化。某企業(yè)通過(guò)大量種植蘆葦和香蒲等植物對(duì)水體進(jìn)行凈化，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察，基本能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)廢水中硼等雜質(zhì)和重金屬的凈化，去除率接近50%，對(duì)于COD降解率可達(dá)92%以上，可直接用于回用循環(huán)。人工濕地法的出現(xiàn)為廢水治理提供了全新思路，在未來(lái)有較好的發(fā)展空間。

2.5化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法主要是運(yùn)用強(qiáng)氧化劑處理選礦廢水中的黃藥、腐植酸鈉等浮選藥劑，使廢水中的浮選藥劑含量降低，將藥劑對(duì)環(huán)境的影響盡可能的降低。雙氧水、次氯酸鈉、臭氧、Fenton試劑是最為常用的鉛鋅選礦廢水處理氧化劑，較之其他處理方法而言，化學(xué)氧化法具有操作簡(jiǎn)單而且效果良好的優(yōu)點(diǎn)，但在處理過(guò)程中的成本投入比較高，所以只會(huì)在廢水的深度處理中才會(huì)應(yīng)用化學(xué)氧化法。

3鉛鋅選礦廢水回用

3.1尾砂庫(kù)溢流水全回水工藝

有些礦山的選礦廢水僅依靠尾礦庫(kù)的凈化作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)尾礦庫(kù)溢流水直接回用至選礦生產(chǎn)，若直接回用將對(duì)選礦指標(biāo)產(chǎn)生較大的影響。此時(shí)，選礦廠需要對(duì)選礦廢水進(jìn)行綜合處理，才能實(shí)現(xiàn)選礦廢水的循環(huán)使用。西部礦業(yè)公司的錫鐵山鉛鋅礦選礦廠采用“選礦廢水全部進(jìn)入尾礦庫(kù)，尾礦庫(kù)溢流水經(jīng)處理后全部回用至選礦生產(chǎn)”的廢水回用方案。尾礦庫(kù)溢流水處理采用硫酸調(diào)pH值+混凝沉淀+氧化+吸附過(guò)濾的處理工藝，先用硫酸調(diào)整廢水pH值，再通過(guò)混凝沉淀去除部分重金屬離子和選礦藥劑，采用二氧化氯對(duì)廢水進(jìn)行氧化處理，進(jìn)一步去除廢水中殘余的捕收劑和硫化物，再用活性炭床進(jìn)行吸附和過(guò)濾，消除廢水中殘留的選礦藥劑、酚和石油類(lèi)，最后調(diào)節(jié)回水pH值在7.0～7.5。

3.2廢水分系統(tǒng)回用工藝

廢水分系統(tǒng)回用是實(shí)現(xiàn)鉛鋅選礦廢水循環(huán)利用的另一個(gè)重要工藝?；谶x礦各作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)生廢水的水質(zhì)不同，將某選礦作業(yè)產(chǎn)生的廢水直接或者處理后回用到該選礦作業(yè)。廢水分系統(tǒng)回用不僅可以促進(jìn)廢水的循環(huán)利用，而且能避免廢水對(duì)其他選礦作業(yè)產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而獲得穩(wěn)定的選礦指標(biāo)。針對(duì)鉛鋅選礦廢水中富含選礦藥劑、有利和有害物質(zhì)并存、廢水分系統(tǒng)回用難以保證選礦指標(biāo)的難題，研究者們?cè)趶U水分系統(tǒng)直接回用工藝的基礎(chǔ)上，發(fā)展了“部分廢水直接回用—剩余廢水處理后再回用”的優(yōu)化工藝流程。該工藝也可細(xì)分為2種形式：①部分廢水直接回用后，剩余廢水處理后回用到該選礦作業(yè)，是完全的廢水分系統(tǒng)回用工藝的發(fā)展;②部分廢水直接回用后，剩余廢水進(jìn)入到尾砂庫(kù)，統(tǒng)一處理后再利用，是廢水分系統(tǒng)回用工藝與尾砂庫(kù)溢流水全回水工藝的綜合發(fā)展，兼具兩者的特性。廢水分系統(tǒng)回用工藝可以在一定程度上減少鉛鋅選礦廢水的總出水量，降低廢水處理的壓力，節(jié)約廢水處理成本。同時(shí)廢水直接回用到相應(yīng)選礦作業(yè)，可以進(jìn)一步利用廢水中殘存的選礦藥劑，減少新藥劑的使用量，降低選礦成本，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性強(qiáng)。但是與尾礦庫(kù)溢流水全回水工藝相比，完成該工藝需要多個(gè)回水閉路循環(huán)，回水走向多變，工藝流程相對(duì)復(fù)雜，廢水回用的統(tǒng)一調(diào)度和管理難度相對(duì)較大。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，由于各種金屬及非金屬礦物性質(zhì)及選別方法的不同，礦山產(chǎn)生的選礦廢水其性質(zhì)及成分也存在差異，應(yīng)根據(jù)不同來(lái)源廢水的性質(zhì)及選礦工藝對(duì)回水性質(zhì)的要求，選用合適的廢水處理技術(shù)及廢水回用方法，盡量降低回水使用對(duì)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的影響，合理調(diào)配使用選礦廢水，使最大量的選礦廢水在選礦工藝內(nèi)循環(huán)使用，控制并減少選礦廢水的對(duì)外排放量。提高選礦廢水循環(huán)利用率，實(shí)現(xiàn)廢水的清潔排放是未來(lái)我國(guó)礦山發(fā)展的主要發(fā)展方向，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要手段。

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（作者單位：會(huì)東縣興會(huì)礦業(yè)有限責(zé)任公司）