鉛鋅采選行業重金屬的污染特征及防治技術

金德輝

摘 要：通過對江西省鉛鋅采選企業廢水、廢氣及廢渣重金屬污染防控水平及存在問題分析，提出相應的環境保護管理對策和建議。針對不同企業開展尾礦資源的調研工作，鼓勵采用先進的選礦和回用工藝，從技術、經濟上選擇合理廢渣綜合利用途徑。

關鍵詞：鉛鋅采選；重金屬；防治技術

中圖分類號：F124.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）34-0185-02

前言

由于鉛鋅礦采選企業在生產過程中，將地下一定深度的礦物暴露于地表環境，致使礦物的化學組成和物理狀態發生改變，將其中的重金屬等有毒元素釋放到環境中并得到富集，嚴重時危害人體健康和生態系統安全。江西省屬于全國重金屬污染重點防控省份，鉛鋅采選企業存在點多面廣、規模小、裝備落后，治污水平不高等問題，加劇了區域重金屬污染風險。

一、江西省鉛鋅礦資源及其企業分布

鉛鋅礦是江西省優勢礦產，全省可劃分20個鉛鋅多金屬成礦帶和17個預測區，預測鉛鋅礦產資源量分別為355萬噸和438萬噸。截至2013年年底，江西省共發現鉛鋅礦產地38處，其中大型鋅礦礦床3個，中型5個，小型28個，共探明鉛鋅儲量分別為211.6萬噸和270.7萬噸，保有儲量分別為172.4萬噸和235.9萬噸。

2013年全省共有鉛鋅采選企業20家，存在采富棄貧、資源浪費和環境監管困難等現象。從資源環境稟賦看，具有適當發展有色金屬采選業的條件；從生產工藝上看，均采用坑采、浮磨工藝，規模較小，設計生產規模在100～50 000t/a之間，80%的企業實際生產規模小于設計生產規模的50%，甚至不到設計產能的20%，部分企業存在工況不穩定、企業內部環保組織力量和機構欠缺，環保設施無法保證正常運行，產業整合升級條件不足、結構調整及污染治理難度大等問題。部分鉛鋅采選企業成為當地的支柱產業，納稅大戶，不易落實關停、淘汰政策，經濟發展和環境保護之間的矛盾突出。

二、鉛鋅采選行業污染現狀及污染防控措施

目前，省內鉛鋅采選企業為坑采—浮磨生產工藝，與露天開采相比，生態破壞程度相對較低，開采的礦石主要為鉛鋅礦石，礦物組成簡單，選礦浮選藥劑主要使用黃藥、硫酸銅、二號油和石灰等，未發現使用氰化物等劇毒藥劑，鉛、鋅選礦回收率達90%左右。

1.鉛鋅采選生產廢水環境現狀及防控措施。鉛鋅采礦企業在生產過程中，隨著采礦活動的進行，有害元素逐漸溶解到水中，產生含重金屬等其他有害物質的酸性廢水，并隨水體遷移，具有污染周邊環境及下游水體的風險。主要的污染源包括生產廢水、坑內涌水和設備冷卻水等等一些含有SS和重金屬污染物質。鉛鋅礦選礦過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。選礦廢水一般經尾礦庫停留、澄清后，由尾礦庫回水系統回用至選礦系統，在持續正常生產時選礦廢水基本能夠達到排放標準，但出現企業停產、設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，將影響周邊水環境。隨機對全省10家鉛鋅采選企業的選礦廢水（尾礦漿）和尾礦庫上清液（尾礦回水）進行監測，結果顯示選礦廢水中重金屬鉛、鎘濃度普遍較高，監測樣品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。可見，選礦廢水外溢會對周邊環境的造成嚴重的重金屬鉛、鎘污染。但選礦廢水經尾礦庫較長時間（4h～2d）的水解、生化曝氣、稀釋、澄清等作用后，尾礦庫上清液（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，顯示較強的堿性特征，如尾礦庫的回水設施存在缺陷，導致回水外泄，對周圍環境的存在酸堿污染風險。建議在尾礦庫、周邊應修建截洪溝等防洪以減少尾礦水廢水對周邊環境的污染風險。

2.鉛鋅采選企業廢氣環境現狀及防控措施。鉛鋅采選企業廢氣主要由采礦作業含塵廢氣、選礦工藝廢氣、尾礦庫干灘揚塵及運輸道路揚塵等組成。其中，采礦作業廢氣是在采、裝、運過程中產生的含塵廢氣、動力設備尾氣、以及爆破產生的含CO、NOX等廢氣，含塵廢氣主要是揚塵，粒度在5～100μm之間。選礦工藝廢氣是在破碎、篩分、粉礦倉以及試驗室產生的含塵廢氣及在磨浮、脫水、藥劑間、化驗實驗室等車間廠房涉及到一些浮選藥劑所散發的帶刺激性氣味的氣體。通過調查，發現大部分企業在采礦鑿巖、鏟運、出礦、卸礦等工序大都通過濕式作業來抑制揚塵，基本做到礦井通風、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環境的污染風險。在選礦破碎系統、皮帶運輸及篩分系統多采用密閉抽風及除塵器凈化的措施控制粉塵，化驗實驗室、分析間安裝通風柜及通風機進行通風排氣來消除帶刺激性氣味氣體，尾礦庫干灘揚塵及運輸道路揚塵可通過分段堆存、灑水抑塵等措施降低粉塵對環境的污染風險。

3.鉛鋅采選企業固體廢物處置狀況及風險防范。鉛鋅采選企業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，剩余少部分在風化作用下，部分元素被激活起來，隨降雨以溶液形式在水體中遷移，對環境造成一定的污染風險，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，在鉛鋅選礦過程中會排出大量尾礦，通常每處理1t鉛鋅礦石可產生尾礦0.5～0.95t，根據2013年江西省統計年鑒數據，2012年江西省鉛、鋅精礦產量，113.18萬t，則產生鉛鋅尾礦渣約452.7萬t，加上歷年貯存量1 211.65萬t，合計約1 664.35萬噸尾礦渣，除少量綜合利用外，大部分在尾礦庫中長期自然堆存，由于大部分企業開礦初期選礦技術落后、環保意識欠缺，再加上尾礦庫選擇位置不當，使得尾礦庫的滲漏成為后期污染的一個隱患點。從統計數據看，最近幾年新建的鉛鋅采選企業尾礦庫均具有防滲、排洪、回水設施及其功能，能嚴格執行環境保護部《防治尾礦污染環境管理規定》，在對尾礦庫周邊及下游水體和土壤重金屬含量的監測中，尚未發現受尾礦庫影響而發生重金屬污染的現象。但同樣由于受經濟壓力、環保意識的歷史局限性，部分尾礦庫存在年久失修或建設不規范，甚至有些已到服務年限，但沒有封庫的現象，具有一定的環境安全隱患。endprint

省內部分鉛鋅采選企業尾礦渣尾礦渣中大量的有用組分沒有得到充分利用，可再選重金屬組分的潛力巨大。針對不同企業開展尾礦資源的調研工作，鼓勵采用先進的選礦和回用工藝，從技術、經濟上選擇合理廢渣綜合利用途徑。

三、環境保護管理對策與措施

1.調整產業結構，合理工業布局。嚴格落實關于鉛鋅采選企業的準入條件，嚴控在章江流域、樂安河流域敏感區及其他重要生態功能區和環境敏感區新改擴建鉛鋅采選項目，禁止在重要生態功能區和因重金屬污染導致環境質量不能穩定達標區域新建鉛鋅采選項目，積極發展鉛鋅礦產品的深加工，提高產品附加值。

2.強化環境監督管理，開展專項整治。建立鉛鋅采選企業環境管理檔案和重金屬產排臺賬，淘汰一些長期停產的采選企業，整合、關閉一批小規模企業。開展鉛鋅采選企業重金屬污染防治專項整治行動，按“一廠一策”原則制定企業重金屬防控方案，規范物料堆放場、廢渣場、排污口、尾礦庫及其設施的管理，從嚴整治存在年久失修或建設不規范的尾礦庫，甚至已到服務年限，但沒有封庫，存在環境安全隱患的尾礦庫。

3.推行清潔生產，提升污防水平。轉變經營觀念，爭取盡快實現生產從粗放型向集約型轉化，實施清潔生產，減少重金屬污染產生量和排放量，強化生產全過程管理和控制，開展強制性清潔生產審核制度，對不依法實施清潔生產審核或者雖經審核但不如實報告審核結果的企業，責令限期改正，對拒不改正的要依法予以處罰。提高廢水綜合利用率，完善企業尾礦庫防洪及回水設施，新建尾礦庫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境問題。

4.發展循環經濟，提高尾礦利用意識。緊緊抓住發展循環經濟的歷史機遇和各地建設循環經濟產業園的動力，加強尾礦利用的宣傳教育，采用先進的選礦工藝和回收工藝，通過重點實施《江西省重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》和《江西省礦產資源總體規劃》，推進地區鉛鋅采選企業尾礦、廢渣、廢石的綜合利用程度，強化企業整合促進產業升級，促進全省重金屬減排工作。

5.加強風險防護，制定應急預案。建立和完善鉛鋅采選企業突發事件應急預案，建立健全應對尾礦庫重金屬污染事件的快速反應機制，組織相關應急培訓和演練，儲備必要的應急物料，特別是要加強主要河流周邊的鉛鋅采選企業尾礦庫的風險防范，建設重金屬風險單元圍堰和事故應急池，加強固體廢棄物綜合利用，確保尾礦回水，完善防洪設施，從而減少環境風險。

結束語

加強采選企業環境保護意識和開展有效的重金屬污染防治工作刻不容緩，關系到各流域和周圍生態系統功能和人體健康，同時也關系到當地經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1] 吳迪，李存雄，鄧琴，秦樊鑫，吳坤.貴州省典型鉛鋅礦區土壤重金屬污染狀況評價[J].貴州農業科學，2010，（4）：11-14.

[2] 劉耀馳，高栗，李志光，劉素琴，黃可龍，李倦生.湘江重金屬污染現狀、污染原因分析與對策探討[J].環境保護科學，2010，（4）：18-20.

[3] 鳴宇，秦延文，張雷，鄭丙輝，李發生，賈靜.湘江衡陽段表層沉積物重金屬污染評價研究[J].環境科學與技術，2003，（12）：23-25.

[責任編輯 安世友]endprint