黃金礦山選礦廢水處理技術(shù)及生產(chǎn)應(yīng)用

楊林昆，廖欽桓，孫連喜，孫琪偉，劉春雪

（山東黃金集團(tuán)蓬萊礦業(yè)有限公司，山東 煙臺 265400）

關(guān)鍵字：黃金；礦山；廢水處理；處理技術(shù)；生產(chǎn)應(yīng)用

黃金在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展以及國防科技工業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用，而黃金礦山選礦廢水有效處理對黃金行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展有著不可或缺的作用。介紹了黃金礦山選礦廢水產(chǎn)生的來源、水質(zhì)特征及回用對選礦的影響，對自然凈化法、酸堿中和法、混凝沉淀法、吸附法、化學(xué)氧化法、硫化沉淀法、生物法、膜分離法等應(yīng)用于黃金礦山選礦廢水處理的研究成果進(jìn)行了總結(jié)，分析指出了各自存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，其中對處理水體不產(chǎn)生二次污染的化學(xué)氧化法、吸附法、膜分離法將成為今后黃金礦山選礦廢水處理發(fā)展的重點(diǎn)方向；并進(jìn)一步闡述了選礦廢水源頭分質(zhì)回用、尾礦庫溢流水回用及選礦廢水末端處理回用在生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，指岀了將多種選礦廢水處理方法進(jìn)行優(yōu)化耦合應(yīng)用，可進(jìn)一步增強(qiáng)處理效果并達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1 黃金礦山選礦廢水處理技術(shù)

黃金工業(yè)是重要的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展以及國防科技工業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用。選礦作為黃金礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的重要環(huán)節(jié)，是黃金礦產(chǎn)資源高效利用的關(guān)鍵，在黃金礦山選礦生產(chǎn)的各個作業(yè)均會有廢水產(chǎn)生，且選礦廢水量大，含有金屬離子、固體懸浮物、選礦藥劑、酸堿等。黃金礦山選礦廢水直接排放，勢必污染環(huán)境；直接回用到生產(chǎn)，將可能擾亂敏感的選礦分離過程，降低選礦指標(biāo)，造成礦產(chǎn)資源的損失、浪費(fèi)，甚至導(dǎo)致選礦生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。此外，我國黃金礦山選礦廠有相當(dāng)一部分位于水資源相對匱乏、生態(tài)較脆弱的中西部地區(qū)，水資源的嚴(yán)重短缺及納污能力薄弱，甚至部分黃金礦山選礦廠地處我國各大水系源頭和中上游區(qū)，對環(huán)境保護(hù)要求異常嚴(yán)格，也亟需對選礦廢水進(jìn)行處理后循環(huán)利用[2]。因此，黃金礦山進(jìn)行選礦廢水處理回用是提高選礦廢水循環(huán)利用率及減少選礦廢水外排的重要途徑，對黃金行業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展有著不可或缺的作用，而采用經(jīng)濟(jì)高效的處理技術(shù)成為了黃金選礦生產(chǎn)企業(yè)的迫切需求。

1.1 黃金礦山選礦廢水的危害

上面提到了黃金礦山選礦廢水當(dāng)中含有很多的有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)如果不進(jìn)行進(jìn)一步的處理，直接排放到水流當(dāng)中，那么對水質(zhì)造成影響。例如：選礦廢水當(dāng)中含有很多的懸浮物，如果不進(jìn)行相應(yīng)的打撈或者是攔截，留在河流當(dāng)中。而河流當(dāng)中的魚會將這些懸浮物吸附到自己的魚鰓之中，那么魚類就會面臨著死亡。而且河流中的懸浮物遮擋陽光會影響河流中藻類的生長，藻類是用來進(jìn)行光合作用的，如果說光被遮擋住了，那么水中的氧氣就會減少，水流的水質(zhì)就會遭到改變。最主要的就是河流當(dāng)中的懸浮物濃度過高很有可能造成河道淤泥的堵塞，這些水如果用于灌溉的話還會造成土壤板結(jié)[3]。而且現(xiàn)在國內(nèi)很多的河流是要經(jīng)過處理提供為生活用水，首先這樣的河流對于人們就會產(chǎn)生一種不舒服的感覺，而且這些懸浮物還是很多細(xì)菌、病毒的載體，人們一旦觸碰就很有可能生病。選礦廢水中還有很多的酸性物質(zhì)，例如荒原酸鹽，有些時(shí)候走在河道周圍就能夠聞到很多刺鼻的氣味，而這里面有黃原酸鹽的味道。因?yàn)辄S原酸鹽本身就是淡黃色的粉末狀，很容易就溶解在水中，而且還有一定刺激性臭味，所以溶解到水中是非常容易能夠聞到的。最主要的是黃原酸鹽在水中特別容易被分解，而分解之后的產(chǎn)物就是硫污染物，這樣就又造成了水污染。上文中對于黃金礦山選礦廢水的成分含量進(jìn)行了簡單的介紹，其中就包含了氰化物，它是劇毒物質(zhì)，一旦進(jìn)入到人體之中，會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。但是它在水體之中能夠被去除的，因?yàn)樗w本身就具有自凈的功能，但是去除的時(shí)間是非常久的，而長時(shí)間停留在水體之中還是對于周圍的環(huán)境和人群造成一定的影響。水體之中除去氰化物最多的就是硫化物，黃原酸鹽被水分解之后也會產(chǎn)生很多的硫化物，還有就是那些藥劑當(dāng)中含有各種各樣的硫化物，這些物質(zhì)溶解在水中會對水體造成一定的影響。而且這些硫化物在空氣的作用下是非常容易被氧化的，之后就會形成硫酸鹽，并且硫化物在酸性的條件下容易生成硫化氫[4,5]。當(dāng)水體中的硫化氫含量超過一個標(biāo)準(zhǔn)值之后就對水體中的魚類造成影響，而且如果濃度過高還會對人體造成一定的影響。而對人體的影響主要是通過呼吸和皮膚接觸造成傷害，如果人類長時(shí)間的接觸相應(yīng)的有毒物質(zhì)就會引起中毒，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致神經(jīng)性疾病。

1.2 黃金礦山選礦廢水的處理原則

前面也列舉了一些黃金礦山選礦廢水的危害，如果說不能及時(shí)的進(jìn)行處理的話那么就會造成非常嚴(yán)重的后果，但是處理的時(shí)候是需要遵從一定的處理原則，只有按照一定的處理原則來進(jìn)行處理才能更好的獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益[6]。而黃金礦山選礦廢水的處理原則有五條，分別是：

（1）要對選礦廢水進(jìn)行充分的利用，利用之后要及時(shí)的進(jìn)行澄清和自然凈化。雖然說選礦廢水是需要進(jìn)行處理的，但是選礦廢水本身還是有一些物質(zhì)是可以被利用的，所以要對這些物質(zhì)進(jìn)行充分的利用，節(jié)約成本和物質(zhì)，當(dāng)利用完之后就需要對這些廢水進(jìn)行澄清處理。

（2）在選礦廢水處理的時(shí)候首先就是進(jìn)行自然沉淀，沉淀之后就進(jìn)行排放，但是如果說自然沉淀之后的廢水達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，這時(shí)就應(yīng)該要對廢水進(jìn)行投加藥劑，主要的投加物就是絮凝劑、化學(xué)藥劑，如果說還是達(dá)不到排放的要求，那么就需要采取其他的措施來進(jìn)行廢水的處理。

（3）如果在對選礦廢水進(jìn)行處理的時(shí)候要投加化學(xué)藥劑，那么在選擇使用的時(shí)候盡可能的只使用同一種藥劑，這樣會盡可能的減少二次污染物產(chǎn)生，如果實(shí)在不行，就根據(jù)具體的污染情況來采用幾種藥劑，但是藥劑的種類或者是數(shù)量都要控制在一定的范圍之內(nèi)。

（4）在選取藥劑的使用的時(shí)候首先要考慮的是無毒、低毒、高效或污染較輕、價(jià)格低廉和易于獲得的藥劑。這樣才能盡可能的減少二次污染物的產(chǎn)生，現(xiàn)在黃金礦山選礦廢水化學(xué)藥劑的選擇一般都是石灰，這樣就能很好的控制污染物的成分。

（5）在進(jìn)行黃金礦山選礦廢水處理的時(shí)候不能一味的利用其它的化學(xué)藥劑，這樣其實(shí)還是會造成其他污染物的產(chǎn)生，所以在進(jìn)行選礦廢水的處理的時(shí)候也要對選礦廢水的成分進(jìn)行研究，并且要利用這些成分的性質(zhì)來進(jìn)行處理，要做到以廢治廢、綜合治理。

2 選礦廢水的處理技術(shù)和方法

上文對選礦廢水的含量進(jìn)行了簡單分析，也對這些成分的危害進(jìn)行了簡單的說明，總的來講不對黃金礦山的選礦廢水進(jìn)行處理，那么對周圍的環(huán)境和人群造成影響，所以要采取一些方法或者是措施來對選礦廢水進(jìn)行處理。

2.1 混凝斜管沉淀法處理選礦廢水

黃金礦山選礦廢水的處理首先就是需要對大顆粒物質(zhì)和廢水進(jìn)行處理，也就是進(jìn)行固液分離，這個操作主要是在沉砂池中通過靜置的方法將固體沉積在沉砂池的底部，然后將上清液通過閥門然后流向斜管沉淀器，沉砂池中的固體就會通過卸砂門排入尾礦砂場[7]。上清液在沉砂池中會通過化學(xué)藥劑的投入進(jìn)行混凝反應(yīng)，反應(yīng)之后的溶液就流入到斜管沉淀器中，在斜管沉淀器中溶液中細(xì)粒懸浮物、有害物會進(jìn)一步被去除，通過這樣的工藝之后，選礦廢水才會達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣也能保證水質(zhì)不會進(jìn)一步被破壞。

2.2 混凝沉淀-活性炭吸附-回用工藝

提到活性炭，人們其實(shí)都不是非常的陌生，因?yàn)樗３１蝗藗冇米鞒魟?，它能夠吸附雜質(zhì)顆?！，F(xiàn)在國內(nèi)很多的黃金礦山在進(jìn)行選礦廢水處理的時(shí)候也常常采用混凝沉淀-活性炭吸附-回用工藝，但是每個礦山都有每個礦山的特點(diǎn)，所以所產(chǎn)生出來的選礦廢水也具有一定的獨(dú)特性，每個礦山在處理選礦廢水的時(shí)候也是投入不同的藥劑或者是不同的藥劑投加量，雖然最終的結(jié)果都是將選礦廢水中的雜質(zhì)去除，但是也存在一定的差異性[8]。但是對于多個黃金礦山選礦廢水去除的企業(yè)而言，采用不同的凝劑效果是不一樣的，但是綜合最后的結(jié)果和經(jīng)濟(jì)效益，其實(shí)選礦廢水最佳的就是明礬，而且用量也可以控制在30mg/L左右。加入凝劑之后所需要沉降的時(shí)間的不同對于廢水的處理效果也是不同的，一般靜置的時(shí)間越長越好，但是時(shí)間過長對于整個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益就造成了影響，因此在進(jìn)行選礦廢水沉積的時(shí)候，時(shí)間可以選用30min，這樣既能起到沉積的作用還能節(jié)約成本。而且在使用活性炭的時(shí)候最好是使用粉末狀的物質(zhì)，因?yàn)樗^顆粒狀更加節(jié)省，而且粉末狀的活性炭比較容易進(jìn)入金礦之中，而且也更加容易被沖刷，也不會在始終形成聚集。最主要的就是采用粉末狀的活性碳在進(jìn)行混凝沉淀的時(shí)候所采用的時(shí)間也會縮短，這也加快了整個選礦廢水的處理工藝效率。

3 結(jié)束語

對于黃金礦山而言，選礦是必備的步驟，而且選礦這個步驟能夠提高黃金的純度，也能為相應(yīng)的礦山企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。但是在選礦的過程中會產(chǎn)生一些廢棄物和廢水，其中廢水的處理是比較困難的，因?yàn)檫x礦廢水對于周圍的環(huán)境和人群會造成一些影響，這些影響是可大可小，但是長時(shí)間存在就會導(dǎo)致水質(zhì)變差，所以要采取一定的措施來對選礦廢水進(jìn)行處理。