鉛鋅選礦重金屬廢水處理技術研究

鉛鋅選礦重金屬廢水處理技術研究

文/曹瑞，江西漂塘鎢業有限公司

隨著環保要求的提高與降低環境風險的需求，重金屬廢水深度處理技術對重金屬的處理效率更高，出水水質達標更穩定，能夠有效解決循環用水結垢的問題，是重金屬廢水治理的發展趨勢。目前，多數鉛鋅礦選礦企業廢水治理技術常采用:利用濕排到尾礦庫使得選礦廢水自然降解;混凝沉淀、中和沉淀、吸附、氧化分解等方法處理選礦藥劑和重金屬復合污染廢水，也有少數企業選礦廢水循環使用(棲霞山鉛鋅礦、會澤馳宏鉛鋅礦)，因此研究鉛鋅礦選礦處理及回用工藝有十分重要的現實意義。

鉛鋅選礦；重金屬；廢水處理技術

1 鉛鋅選礦重金屬廢水的處理方法

鉛鋅選礦重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:(1)化學處理法;(2)物理處理法;(3)生物處理法。

1.1 化學處理法

化學處理法通過向水體加入某種化學物質或其他方法將廢水中的重金屬離子轉換成難溶的沉淀，最終析出重金屬的的方法來處理含較高濃度重金屬離子廢水。此類方法已廣泛的得到了國內外的運用。主要包括化學沉淀法和電解法。

（1）化學沉淀法

化學沉淀法是處理鉛鋅選礦重金屬廢水常用的方法，在國內外已得到了廣泛的應用。本方法的優點在于處理成本低，易操作，但易造成二次污染。化學沉淀法是向選礦廢水中加入某些化學物質，如氫氧化物、硫化物、碳酸鹽、鹵化物等，生成難溶的沉淀而使污染物分離去除的方法。在處理選礦廢水時，加入上述化學物質，易生成PbSO4、Zn(OH)2、CuCO3、Hg2S等的新化學物質，由于生成的新物質的溶度積常數都較低，所以新生成的化學物質很易以沉淀的形式析出，達到將重金屬離子分離去除的目的。

（2）電解法

電解法就是廢水中的重金屬離子發生氧化還原反應，使其富集在電極上，從而去除廢水中的重金屬離子，并可回收利用。由于電解法的耗電量大、處理成本高，為此，人們提出了其他多種方法集合的處理工藝，如離子交換－電解、吸附－電解、絡合超濾－電解、共沉淀－電解法聯合使用以回收重金屬離子。

1.2 物理處理法

物理處理法是通過離子交換或根據重金屬離子選擇性通過膜的分離技術或利用多孔性固體吸附劑吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而使廢水得到凈化的方法。主要包括離子交換法、吸附法、膜分離法等。

（1）離子交換法

離子交換法是重金屬離子與離子交換樹脂上的可用于交換的離子發生離子交換的過程。離子交換法是在離子交換器中進行的，此方法借助離子交換劑來完成。在交換器中按要求裝有不同類型的交換劑，含重金屬的液體通過交換劑時，交換劑上的離子同水中的重金屬離子進行交換，達到去除水中重金屬離子的目的。常用的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂和腐植酸樹脂等。樹脂性能對重金屬去除有較大影響。離子交換樹脂對廢水中重金屬離子的選擇性分離，可以更好地實現廢水中重金屬離子的處理和重金屬離子的回收。因此研制和選擇對重金屬離子具有選擇性高、交換容量大、吸附－解吸過程可逆性好的離子交換樹脂，對于離子交換樹脂在重金屬廢水處理的應用有著重要的意義。

（2）吸附法

吸附法根據吸附物質的不同可分為物理吸附、化學吸附及樹脂吸附生物吸附等。其中物理吸附是較常用的吸附法。它是利用多孔固態物質吸附鉛鋅選礦重金屬離子的一種有效方法。影響吸附的因素包括pH值、吸附劑用量、接觸時間、離子濃度及溫度。現在較為常用的吸附劑是活性炭，原因在于活性炭吸附能力強，去除率高。近年來，也開發了其他有吸附能力的多種吸附材料。如殼聚糖及其衍生物，可以多次利用，吸附能力較強。另外海泡石同樣具有極大的潛在比表面積，利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力。利用吸附法處理鉛鋅選礦重金屬廢水具有良好的前景。

（3）膜分離法

主要有電滲析和反滲透法。電滲析是對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離和提純的作用。反滲透法利用反滲透膜過程可以去除廢水中的金屬離子，使廢水達到排放標準。膜分離法作為一種新興的分離技術，它的去除率高無相變、操作簡便、無二次污染、自動化程度高等優點，已越來越受到重視。但是本方法處理成本較高、生產工藝要求高，因此，在今后的科研實驗中，制造出一種新型、重復使用率高、造價低的滲透膜對于選礦企業處理重金屬廢水來說是名利雙收的好事。

1.3 生物處理法

生物處理法是利用微生物或植物來吸收重金屬離子的高效的方法，此類方法具有凈化效果好，處理量大，受氣候影響小，不易造成二次污染等的優點，越來越受到人們的重視。生物處理法包括生物吸附、生物絮凝方法。

（1）生物吸附

生物吸附是一種利用藻類、細菌和細胞提取物借助化學作用吸附金屬離子的方法。吸附作用與表面積有關，微細的細菌、藻類等相對面積最大，其吸附能力最強，是良好的吸附劑。生物吸附是處理鉛鋅選礦重金屬廢水的一種較經濟的方法，吸附劑的來源廣泛，且能達到很好的處理效果。

（2）生物絮凝

生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身構成的，由糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等等高分子物質構成。生物絮凝法的開發雖然不到20年，卻已經發現有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能，如細菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等。用生物絮凝法處理廢水安全無毒、不產生二次污染、絮凝效果好、絮凝物易于分離等優點，具有廣闊的發展前景。

2 結語

有色金屬工業含重金屬廢水的深化處理仍存在造價較為高昂，管理技術要求高等瓶頸，未來的研究應開發較為成熟低廉的深化處理工藝，同時滿足經濟和環保的需求，以便進一步推廣。

[1]李福勤，王鵬，楊曉松，等.有色金屬礦山重金屬廢水深度處理技術研究[J].工業水處理，2013，33(9):20-22.

[2]潘濤.廢水污染控制技術手冊[M].北京:化學工業出版社，2013.