湖南有色金屬礦山礦井水資源化研究

劉 佳，賀 堯

（湖南有色冶金勞動(dòng)保護(hù)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410014）

1 湖南有色金屬礦山礦井水利用現(xiàn)狀

1.1 利用現(xiàn)狀

“十一五”期間，各大礦山在坑口、選廠、尾礦庫(kù)等處修建廢水處理站，充分利用礦井水資源，效果顯著，礦井水利用率大大提高。據(jù)不完全調(diào)查統(tǒng)計(jì)2010年湖南省有色行業(yè)礦井水生產(chǎn)量約6112萬(wàn)m3，估算利用量為3790萬(wàn)m3，利用率提高到58%。

1.2 存在問(wèn)題

湖南省有色金屬行業(yè)在礦井水利用方面取得了一定的成績(jī)，但還存在許多問(wèn)題。

①礦井水利用途徑單一，季節(jié)性起伏大。②水污染嚴(yán)重，礦井水利用資金緊缺。③觀念陳舊、礦井水利用技術(shù)落后。④礦井水利用基礎(chǔ)管理工作薄弱。

2 某有色金屬礦山礦井水資源化研究

本研究以某有色金屬礦山為例，通過(guò)對(duì)該礦區(qū)水文地質(zhì)特征、礦井水資源的預(yù)測(cè)和水質(zhì)的分析，提出合理可行的礦井水資源化方案。

2.1 水文地質(zhì)特征

礦區(qū)總的說(shuō)來(lái)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，滲水量不大。開(kāi)采時(shí)注意西部梓門橋組白云巖含水層與測(cè)水組砂質(zhì)隔水層覆蓋面及其厚度對(duì)開(kāi)采時(shí)的影響。

2.2 礦井水質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》研究采用總硬度、鐵、錳、銅、鋅、砷、鎘、鉛等8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，本次研究選取坑口廢水2000年、2005年和2010年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（分別標(biāo)記為K-2000、K-2005、K-2010）和尾礦庫(kù)溢流水2000年、2005年和2010年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（分別標(biāo)記為W-2000、W-2005、W-2010），結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 某有色金屬礦山礦井水水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

從表1可以看出，該礦山Ⅲ級(jí)水所占的比重較大，其次為Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)水，說(shuō)明該礦區(qū)的礦井水已經(jīng)遭到不同程度的污染。但隨著時(shí)間的變化，礦坑水和尾礦溢流水的水質(zhì)都有所提高，說(shuō)明礦山采取的一系列凈化水質(zhì)的措施起到了一定的效果。尾礦溢流水的水質(zhì)在不同的階段都要比礦坑水水質(zhì)差，可能與該礦山的選礦工藝有關(guān)，在選礦過(guò)程中礦井水水質(zhì)遭到了藥劑等破壞。

2.3 礦井水資源化利用

該礦區(qū)基于實(shí)際需水情況，根據(jù)礦井涌水量，結(jié)合井上、井下凈化系統(tǒng)建立立體化礦井水資源化利用模式。

2.3.1 礦井水資源探測(cè)技術(shù)研究

為了更合理的制定礦井水發(fā)展規(guī)劃，了解礦區(qū)井下水資源狀況，準(zhǔn)確的探測(cè)礦井水的位置、涌水量等問(wèn)題就變得十分重要。

2.3.2 選礦廢水、尾礦溢流水回用及尾砂庫(kù)庫(kù)壩滲漏處理

從選礦廠排出的尾礦水，雖然經(jīng)過(guò)了尾礦壩的沉淀和自然氧化與分解，但排出的尾礦水中仍然含有一些有毒物質(zhì)。需經(jīng)過(guò)處理后返回選礦廠再利用。

2.3.3 非生產(chǎn)用水利用

礦井涌水較大，除滿足現(xiàn)有工程用水外，仍有較大盈余。多余的礦井涌水經(jīng)過(guò)凈化處理后一方面可用于補(bǔ)給新建工程項(xiàng)目用水，另一方面可用于復(fù)墾綠化養(yǎng)護(hù)、美化礦區(qū)環(huán)境等。

圖1 礦井水資源化利用圖

2.3.4 效益分析

通過(guò)系統(tǒng)調(diào)控，該礦區(qū)礦井水將實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”，每年節(jié)約204.23萬(wàn)t水，這部分水經(jīng)過(guò)處理后用于選礦生產(chǎn)和開(kāi)采用水，每年可節(jié)約費(fèi)用（每噸水按3.0元計(jì)）：3.0×204.23=612.69萬(wàn)元。項(xiàng)目實(shí)施后礦山廢水排放基本實(shí)現(xiàn)零排放。

大量減少?gòu)U水排放量，顯著改善了納污水體（湘江流域）水質(zhì)和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，減輕了湘江流域水環(huán)境壓力。從根本上改善了周邊河流的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境，為湘江流域水質(zhì)的改善做出了貢獻(xiàn)。在未實(shí)施本方案前礦井水利用率為48%，規(guī)劃年為5年，計(jì)劃到2018年，礦井水利用率達(dá)到80%。

3 礦井水資源化發(fā)展趨勢(shì)

（1）加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合，聯(lián)合攻關(guān)重大技術(shù)，實(shí)施重大示范工程。

（2）提高礦井水綜合利用率，重點(diǎn)發(fā)展涌水量大和嚴(yán)重缺水礦區(qū)的礦井水利用。

（3）加強(qiáng)技術(shù)力量，為復(fù)雜礦井和高質(zhì)量用水服務(wù)。

（4）加強(qiáng)高用水企業(yè)與礦區(qū)聯(lián)合開(kāi)發(fā)利用礦井水，使礦井水資源得到充分有效的利用。