我國銻采選行業廢水治理技術研究

明 揚，趙志龍

（北京礦冶研究總院，北京 100160）

我國銻采選行業廢水治理技術研究

明 揚，趙志龍

（北京礦冶研究總院，北京 100160）

銻礦屬于有色金屬中的小金屬礦種。隨著我國銻的總需求量和總產量都在逐年增長，對環境的污染也隨之加劇。銻采選過程中產生的廢水，是造成水體污染的來源之一。銻采選過程中會產生的廢水，其中影響最大的污染物為銻、砷、鉛、鎘、鋅等重金屬，如果處理不當，將污染地表水、土壤、地下水及農作物，造成不可逆的危害。本文在研究我國銻采選行業發展現狀、生產工藝及廢水特點的的基礎上，介紹了國內銻采選行業廢水的主要治理技術，并提出筆者關于銻采選行業的一些展望。

銻采選；廢水；治理技術

1 我國銻采選行業發展現狀

銻是一種灰色金屬，在自然界中主要存在于輝銻礦（Sb2S3）中。銻被廣泛應用于工業生產中，主要用于生產合金、阻燃劑及催化劑，也用于顏料和印刷行業等。銻礦產資源較多的國家有中國、泰國、俄羅斯、玻利維亞、南非、塔吉克斯坦、美國等，銻金屬產量較大的國家是中國、俄羅斯、南非、塔吉克斯坦、澳大利亞及玻利維亞。

我國銻礦儲量及銻金屬產量均居世界的第一位，銻礦儲量約占世界總儲量的37.6%，銻金屬產量約占世界總產量的90%。

2 銻采選生產工藝

（1）銻采礦生產工藝。我國銻礦開采均采用地下采礦方式，其采礦工藝為首先進行井下開拓和礦房采準切割，然后通過鑿巖、爆破等手段將礦石崩落并進行回采，采出礦石經裝載設備運至選礦廠。廢石盡量在井下運輸充填空區不出坑，出坑廢石及采礦表土送排土場堆存。采用充填法采礦工藝還需利用選礦尾礦對采空區進行充填處理。采礦方法主要包括空場法、留礦法、充填法和崩落法。根據礦體賦存條件，不同的采礦方法具有不同的回采率、貧化率以及資源利用率指標。我國銻采礦生產工藝流程如圖1所示。

圖1 我國銻采礦工藝流程圖

（2）選礦工藝流程及產污環節。根據銻礦石的類型、礦物組成、礦物構造和嵌布特性等理化性質作為條件來選擇選礦方法，同時考慮其他有價組分含量、銻冶金技術的要求以及最終經濟效益等因素。銻選礦方法主要有手選、重選、重介質選、浮選等。我國大部分銻選廠采用手選法獲得塊礦提高原礦入選品位。部分銻選廠還采用重介質選礦，配合采用浮選工藝。極少數銻選廠直接采用單一的浮選法或重選法。針對不同的銻礦采用不同的手選、浮選、重選聯合選礦流程是我國銻礦選礦工藝的特點之一。我國銻選礦生產工藝流程見圖2。

3 銻礦采選廢水特點

銻礦采選過程中產生的廢水主要有采礦廢水及選礦廢水。采礦過程的廢水主要有井下涌水、鑿巖抑塵水、井下充填泌水及廢石場淋溶水；選礦過程的廢水主要為尾礦庫溢流水及選礦廢水，選礦廢水主要有選廠濕式除塵廢水、地面沖洗水以及尾礦庫廢水。銻采選廢水中主要的污染物有：COD、SS、銻、砷、鉛、鎘、鋅等。

圖2 我國銻選礦工藝流程圖

4 我國銻礦采選廢水處理技術

（1）吸附法。吸附法廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、焦炭、活化煤、沸石以及鋼渣等。吸附法處理廢水，可以采用工業生產中的廢料作為吸附劑，其具有貨源充足、價格低廉，不僅成本較低，而且可達到以廢治廢的目的等特點，但此方法通常只適用于處理水量小、有害金屬含量較低的廢水。①活性炭對銻的吸附。活性炭具有制備來源廣、吸附性能好的特點，在有機物和金屬去除領域被廣泛應用。②鐵氧化物對銻的吸附。鐵氧化物對陰離子配位體的吸附包括專性吸附及非專性吸附。專性吸附涉及到被吸附的配位體對鐵氧化物表面羥基的取代。

（2）石灰中和法。石灰中和法（LDS）通過向廢水中投加石灰，使重金屬離子與羥基反應，生成難溶的氫氧化物沉淀、分離。石灰中和法對重金屬離子的去除率很高（大于98%），基本可處理除汞以外的所有重金屬離子；對水質有較強的適應性；工藝流程短、設備簡單、石灰就地可取、價格低廉、廢水處理費用低。但該技術處理后出水濁度較高，過濾脫水性能差，組成復雜，含重金屬品位低，綜合回收利用與處置較難，容易造成二次污染。石灰中和法適用于處理銻采選過程中產生的含重金屬離子砷、銻等有害成分的綜合廢水。

（3）高濃度泥漿法。高濃度泥漿法（HDS）是常規低濃度石灰法的革新和發展。高密度泥漿法是由北京礦冶研究總院、江西銅業集團公司和加拿大國際發展公司PRA合作完成的。高濃度泥漿法具有簡單實用、管理方便、基建和運行費用低等優點，同時克服和解決了石灰法的結垢嚴重、污泥密度低，操作環境惡劣等缺點。

（4）鐵鹽混凝沉淀法。石灰—鐵鹽法通過向廢水中加石灰乳（Ca（OH）2），并投加鐵鹽。將pH調整至9～11，去除廢水中的As、F、Cu、Fe等離子。該法沉淀反應必須在中性或徽堿性條件下進行，為保持溶液呈中性或徽堿性，石灰的用量應適當。此法的優點是除砷效果好，工藝流程簡單，設備少，操作方便。缺點是砷渣過濾困難。該方法適用于去除釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎘、錫、汞、鉛、鉍等。一般適用于含砷、含氟廢水，可以使除汞之外的所有重金屬離子。

（5）離子交換樹脂法。離子交換法是利用廢水中的重金屬離子與離子交換樹脂發生離子交換，使廢水中重金屬濃度降低，得以凈化的方法。該方法主要用于含重金屬廢水的深度處理及回用。離子交換法的優點是預處理要求簡單、工藝成熟、出水水質穩定、設備初期投入低及運行成本較低。此法的缺點是操作復雜煩瑣；自動化操作難度大，投資高；需要酸堿再生，存在環境污染隱患；細菌易在床層中繁殖，且離子交換樹脂會長期向純水中滲溶有機物；在含鹽量高的區域，運行成本高。離子交換樹脂對廢水中的重金屬離子的選擇性分離效率遠高于化學沉淀法，可以更好地實現廢水中重金屬離子的處理和回收，降低重金屬離子進入環境的風險，避免處理重金屬廢水時產生的大量污泥。

（6）膜技術。膜技術是一種常見的廢水處理方法，其原理是使某些種類的分子選擇性的透過，與此同時可以阻擋其他種類的分子。膜技術的優點是可以去除水中的多種污染物，如細菌、無機鹽和重金屬等。膜分離分為兩類：低壓膜分離（微濾）、超濾以及高壓膜分離（納濾和反滲透）。①反滲透廢水深度處理技術。反滲透廢水深度處理技術是為提高水的重復利用率，對不含有毒有害物質的一般生產廢水進行深度處理，使處理后水質達到工業循環水的標準，回用于循環水系統的補充水。此法的優點是先進、穩定、有效的除鹽，工藝簡單、操作方便、易于自動控制、無污染、運行成本低，原水含鹽量較高時對運行成本影響不大。此法的缺點是預處理要求較高、初期投資較大。該技術脫鹽率達到75%，出水懸浮物濃度低于5mg/L，適用于銻冶煉企業污水處理站廢水的深度處理。②微濾、超濾。微濾一般不單獨使用，常與混凝、絮凝技術相結合，作為去除混凝體的手段。微濾孔徑在0.1-1μm之間，一般被用來去除細菌和懸浮顆粒物。超濾孔徑一般在0.0003-0.1μm之間，可以用來去除膠體、病毒和一些蛋白質。超濾根據膜的孔徑和溶質分子的大小進行篩分，實現溶質的分離、截留和濃縮。膜性質、產水率、滲透通量和原水水質，如砷銻濃度、水溫、pH值、共存陰陽離子等因素都會影響超濾膜的除砷效果。微濾、超濾的處理效率可維持在較高水平，但膜的制備成本高，操作程序復雜，處理規模較小，運行過程中要時時監控出水水質，以免膜突然失效。

5 結語

（1）建議制定銻采選行業重金屬廢水的監管措施和方法，加強銻采選行業工藝、設備及重金屬廢水的監管力度，提升銻采選行業重金屬廢水的監管能力。

（2）銻采選行業以源頭控制、過程控制、末端防控、環境影響評價法律法規為主線，以銻采選行業重金屬廢水為研究對象，根據銻采選行業的污染特點、環境污染特征，結合我國“十一五”和“十二五”立項的關于重金屬廢水研究相關課題中取得的成果，構建銻采選行業重金屬廢水污染綜合防治政策、標準體系。

［1］許光眉.石英砂負載氧化鐵（IOCS）吸附去除銻、磷研究［D］.長沙湖南大學，2006.

［2］王淑玲.中國銻資源現狀及可持續發展問題探討［J］.世界有色金屬，2001，（8）.

Research on W astewater Treatment Technology in Antimony Selecting Industry in China

M ING Yang，ZHAO Zhi-long
（Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 100160，China）

The antimony deposit belongs to the smallmetal non-ferrousmetalminerals.With China's antimony aggregate demand and output increasing year by year，the pollution to the environment is also increasing.Thewastewater produced in the process of selecting Antimony is one of the sources of water pollution.The great pollutants produced in selecting antimony are antimony，arsenic，lead，cadmium，zinc and other heavy metals.If not handled properly，the pollution of surface water，soil，groundwaterand crops，will cause irreversibledamage.This paper introduces domestic antimony selecting industry from wastewater based on the development situation of the selecting antimony industry，production process and characteristics ofwastewater and also puts forward some prospect for the industry.

antimonymining and dressing；wastewater；control technology

X703

A

2095-980X（2015）08-0064-02

2015-07-13

明揚，男，碩士，工程師，主要從事有色金屬礦山、冶煉環境影響評價工作。