有色金屬礦山采選廢水處理

曹天忠

【摘 要】有色金屬礦山的廢水是采礦和選礦過程中的重要產物。作為一種工業垃圾，它有著巨大的危害性。但是同時它還可以轉化為一種資源，使它充滿著非常大的利用的潛力。本文主要對有色金屬礦山的廢水來源和危害性進行了分析，對中和法和硫化物沉淀法進行了重點介紹，對離子交換法和微生物法進行了簡單介紹，并且指出了應該采用多種方法綜合處理有色金屬礦山的廢水。

【關鍵詞】有色金屬礦山 廢水來源 處理方法

礦山開采增加了地球化學過程的強度，劇烈改變著礦體周圍的地球化學特征，給環境帶來了極大的危害。礦山廢水是造成礦山環境破壞的主要因素之一，因此，開展礦山廢水的管理與資源化研究對于保護礦山環境有著重要的意義。本篇文章是在對有色金屬礦山廢水的來源和危害以及各種處理方法的討論中，來期望最終可以尋找出技術可行而且經濟合理的處理方法。

1 有色金屬礦山廢水的來源

選礦廢水的第一個來源是在碎礦的過程中采用濕式除塵排水法所利用到的水，在進入到了下一個程序的時候，清理碎礦和篩分車間以及礦石轉運站的地面就會產生許多沖洗水，因為這一部分的水里面含有許多的礦石顆粒因此成為廢水的一項重要組成。有色金屬的選礦廢水的最大的源頭其實是選礦工藝在運用的過程中所產出的廢水，這其中包括選礦的工藝流程中排出的尾礦廢水以及精礦的篩選過程中的濃密池溢流水等。 另一個廢水的來源為選礦車間里車間的清洗和維護需要的水，這種包括對設備和地板等的清洗產生的廢水。另外設備的冷卻過程也會產生廢水，因為在冷卻的過程中水和設備的接觸使水中溶解了很多的礦物成分和化學物質。在整個的采礦和選礦的過程中需要進行冷卻的設備有碎、磨礦設備等等，此種廢水的溫度高，而且與其他相比較來說所含有的污染物并不是很多，因此這不是有色金屬選礦的廢水需要處理的重點。

2 有色金屬礦山廢水的危害

礦山廢水產生的危害性，包括對生態環境的破壞和對生物體的毒害，主要是因為酸污染以及重金屬污染。由于礦山酸性的廢水有大量排入了河流和湖泊，令水體的酸堿值發生了變化，使細菌以及微生物的生長受到了抑制，進而影響了水生物的生長，更為嚴重的會導致魚蝦發生死亡、水草的生長停止甚至會死亡；另外天然水體由于長期受到酸的污染，令水質和附近的土壤發生酸化，嚴重影響到農作物的生長，從而破壞了生態環境。而且礦山廢水包含重金屬離子以及其他金屬離子，這些離子通過滲透和滲流等方法進入了環境，令水體污染。在經過沉淀和吸收以及氧化還原等作用后，并且在水體中發生遷移和變化，從而最終影響到人體的健康以及水生物的生長。

3 有色金屬礦山廢水的處理

有色金屬選礦廢水處理是人們一直在研究的問題，伴隨著有色金屬的采礦、選礦工藝的產生而產生。直到今日，選礦廢水處理技術的發展不斷進步，新的選礦廢水技術方法與模式層出不窮，但在其中重要的方法與模式有以下幾種，我們列出如下。

3.1中和法

中和法的原理就是向酸性的污水中加入中和劑，令重金屬離子和OH-反應，生成了難溶在水中的氫氧化物沉淀，令污水凈化的方法。經常使用的中和劑為石灰以及石灰乳等。用石灰或者石灰石來作為中和劑，一般有以下三種工藝流程。其一為把石灰配制為石灰乳然后投入到反應溝并流入反應池，再通過沉淀池進行沉淀后把中和反應產生的生成物除去；其二為把石灰石放置在滾筒里，根據滾筒的旋轉來擴大酸性水和石灰石的接觸面，令中和反應可以繼續下去；其三為把細顆粒的石灰石或者白云石裝進中和塔，令水流自上而下的通過濾料，從而發生中和反應。

3.2硫化物沉淀法

硫化沉淀法是通過硫化劑將廢水之中的重金屬的離子轉化成不溶或者難溶的硫化物的沉淀，隨后加入表面活性劑令沉淀物上浮的方法。經常使用的硫化劑包括Na2S，NaHS，H2S，CaS以及FeS等，浮選的硫化物沉淀的捕收劑包括黃藥類和胺類以及兩性捕收劑等。硫化沉淀法的優點是：可加快固液分離速度，附著了沉淀物的氣泡的上浮速度是沉淀物下沉速度的 3～5倍；占地面積小，僅為中和沉淀法的13%～25%；處理后出水水質好，不僅SS含量低，溶解氧含量高，而且對去除廢水中的選礦藥劑及嗅味等具有明顯效果；排出的浮泥含水率遠低于沉淀法排出的泥漿，一般污泥體積比為0.1～0.5，這將給進一步處置污泥帶來極大的方便，同時還可節省處理費用。但硫化物沉淀法存在硫化劑成本較高，可能會產生新的污染物等問題。

3.3離子交換法

離子交換法主要是通過重金屬離子和離子交換樹脂產生離子交換，令廢水中的重金屬的濃度降低，進而令廢水得到凈化的辦法。離子交換法的基本功能包括：去掉各種有害的重金屬離子，來應付以后的日漸嚴格的廢水排放標準；回收廢水中的有價值金屬，如金、銀、銅、鎳、鉻等；提高水的循環利用率，節約日益匱乏的水資源。

3.4微生物法

因為微生物的自身的同化作用以及生長的原因，很多的微生物都具備吸收或者沉積各種的離子在其表面的親和力。所以，這將令它們可以大量地從外界收集各種的離子因而會被用在有色金屬礦山的廢水處理之中。經過研究可以證明，氧化鐵硫桿菌以及硫氧化硫桿菌的細胞壁中包含的重金屬的離子濃度相較其周圍環境中的重金屬的離子濃度要高得多，這就說明這些細菌具有積蓄重金屬的性質。因而，利用可以在細胞壁內與大量的金屬離子結合而形成的硫桿菌來進行廢水的處理，將水系中的重金屬離子除去，然后進行回收是具有可能的。這幾年來，在有色金屬礦山的廢水治理過程當中研究較多的有氧化鐵硫桿菌以及硫氧化硫桿菌。

4 有色金屬選礦廢水處理技術發展趨勢

有色金屬選礦的廢水處理技術一直在不斷的發展，通過觀察它的發展現狀以及發展趨勢得到了以下的一些總結。有色金屬選礦的廢水處理的技術方法以及模式都在不斷的增加。通過上面所總結的方法可以看出，這里既有物理的方法也有化學的方法，與此同時還有生物的方法。 微生物法是這幾年來研究出的新成果，傳統的物理和化學的方法已經沒有辦法滿足人們對化工企業的環境保護的高標準的需求，而微生物法則巧妙地對微生物進行利用從而令有色金屬選礦的廢水處理的技術方法以及模式產生非常大的變革。向和選礦工藝的改造相互結合的方向進行發展。我們在尋找各種的廢水處理方法和模式的時候發現，與其僅僅在原來的選礦的工藝流程中尋找方法還不如來徹底的改良我們的選礦工藝的流程本身進而和廢水的處理方法相互適應。

5 結語

對于礦山廢水，從廢水預防、廢水資源化、廢水日常管理等方面，加強對廢水的管理，可以實現降低廢水產生量，減少廢水和重金屬的排放量，杜絕礦山廢水對生態環境的破壞和對生物體的毒害。

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