金礦選礦廢水處理工藝概述

摘 要：本文主要介紹了常用的幾種金礦選礦廢水處理工藝。金礦選礦所產生的廢水的處理是其工藝流程中重要的一環，常用的廢水處理工藝可分為物理法、化學法和生物法。金礦選礦廢水經處理過后在經濟、環境、社會三方面都實現了重大的效益突破。

關鍵詞：金礦;選礦廢水;廢水處理工藝;效益分析

1.前言

金礦在選礦過程中耗水和廢水量大、重金屬種類多，若不加以處理而選擇直接排放，這對環境的污染是非常嚴重的。在處理選礦廢水時，我們經常利用堤壩圍筑成尾礦庫來處理廢水，讓廢水中的污染物自然沉淀和降解，接著部分回用或排出。但是，從環境容量方面考慮，這種做法可能存在礦區密度過大、環境承載力弱等問題，在加上金礦選礦廢水的回用率普遍較低，若是直接回用到工序中，會對生產過程中的許多技術指標帶來不利影響，這樣就很難達到國家相關排放標準。因此，對選礦廢水高效處理技術和工藝的研究，對提高廢水回用率和穩定性，減輕選礦廢水污染物排放，保護水環境質量具有重要的意義。

2.金礦選礦廢水的處理工藝

金礦選礦廢水的處理工藝主要可分為三大類：物理法、化學法、生物法。

2.1物理處理法

物理法主要包括吸附法和膜分離法。

吸附法的主要原理是利用吸附劑，對廢水中的組分進行選擇性分離的。在處理選礦廢水時，混凝沉淀法可以與吸附法結合，使處理后的廢水便于循環利用。市面上有很多水處理用的吸附劑，這其中，活性碳是一種傳統吸附劑，吸附能強，可以同時吸附多種污染物，重金屬去除率高。但由于其造價貴，使用壽命短，所以應用受到了限制。近年來，一些新型礦物材料吸附劑被研制了出來，其來源廣、成本低的優點，對新型吸附劑材料的研究、有著重大意義。

膜分離法是主要是利用特殊薄膜，將溶液中污染物分離的方法。膜分離法主要包括超濾、反滲透、電滲析等。膜分離技術去除率高、選擇性強、污染小，自動化程度高，不但能實現回用，而且能回收有價值的金屬。礦選過程中產生的廢水硬度極高，其中的碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鎂等非常容易沉積在膜上，，導致堵塞。在廢水處理設施實際運行時，應按照實際情況，在水中投入混凝劑，使廢水中的懸浮物和膠體更好地絮凝沉降。與此同時，應投加一定的阻垢劑，減少結垢，進而降低膜污染。為了提高膜的壽命，改善膜的穩定性，應注意經常控制操作溫度、壓力的參數，對膜進行清洗，注意檢測和更換濾元，提高膜的親水性，減少膜的吸附力。

2.2化學處理法

化學法主要包括混凝沉淀法、中和沉淀法、硫化物沉淀法和氧化還原法等。

混凝沉淀法的原理是廢水中的污染物會在絮凝劑的作用下凝聚成團，并且逐步變大，接著在重力的作用下沉降，實現分離。混凝沉淀被廣泛運用于各行各業的污水廢水處理。混凝沉淀法主要具備適應性強、設備費用低、藥劑便宜、操作簡單等優點，但是需要不斷投加混凝劑，這就導致了沉渣量大，脫水困難。

中和沉淀法中以氫氧化物沉淀法為主。氫氧根離子可以與重金屬反應，生成難溶的氫氧化物沉淀，再經過過濾便可實現廢水的凈化。常用的沉淀劑主要包括NaOH、CaCO3、Ca（OH）2等。氫氧化物沉淀法技術成熟、成本低、很容易實現自動化處理，但也可能造成二次污染，這是因為絡合物形式的重金屬離子不易去除，需加入絮凝劑來幫助沉淀物生成。

硫化物沉淀法的原理是使廢水中的硫離子與污染物反應，生成難溶的金屬硫化物沉淀，經過過濾后將污染物去除。常用的沉淀劑有Na2S、H2S、CaS、FeS。重金屬硫化物的溶解度很低，容易析出，且沉渣含水率低。但是，但硫化物結晶比較細小，難以沉降，遇酸后會產生有害氣體，造成二次污染。為了防止二次污染，需要在廢水中添加重金屬加以改進。添加的重金屬比原來廢水中的重金屬硫化物更易溶解，因此，這樣處理過后的廢水中就會將原有重金屬離子優先分離出來，同時解決了有害氣體硫化氫的生成和硫化物殘留的問題。

氧化還原法通常作為廢水的預處理方法。根據重金屬離子的性質，可以用氧化劑或者還原劑，將重金屬離子氧化或還原為易沉淀的價態后去除。這其中，Fenton氧化法是一種新型的高級氧化技術，主要是借助Fenton試劑所產生的羥基自由基的強氧化性，且因為操作簡單、反應快、無二次污染被廣泛使用。

2.3生物處理法

生物法主要包括生物吸附法和生態修復法。

某些生物體可以吸附廢水中的金屬離子，這樣的方法被稱作生物吸附法。生物吸附法主要包括氧化還原反應、微沉淀、離子交換、靜電吸引等過程，主要體現在配體和金屬離子之間的配合、協同、鰲合。能夠實現凈化的生物體都可以被稱為生物吸附劑，其主要來源是細菌、真菌、藻類等。生物吸附法的特點是價格低、凈化效果好、易于分離回收重金屬，然而，由于生物吸附過程很多因素例如吸附劑類型、污染物類型、pH、溫度的影響，因此生物吸附法的穩定性有待增強。

生態修復法又可以被稱為濕地法，其中起主要作用的是濕地中的植物。植物可以富集和吸收地表水中的污染物，達到廢水最終處理的目的。藻類是一種常用的生態修復植物，這是因為藻類對重金屬有很強的吸附特性，例如每克馬尾藻類海草能夠吸附自身干重10%的Cd，將重金屬積聚于細胞內。生態修復法具備了經濟技術上的巨大優勢，植物的成本較低，且能夠美化環境。但是，因為一種植物只能吸收幾種金屬，所以這種方法的處理效率比較低，很難去除所有污染物。目前，生態修復技術仍處在研究階段，盡管有著巨大的市場前景，但距離成熟的應用還尚早。

3.金礦選礦廢水處理的效益分析

金礦選礦的廢水處理實現了對水資源的充分利用，是實現健康可持續發展的重要舉措。在實施了廢水處理項目后，金礦選礦在經濟、環境、社會三方面都實現了重大的效益突破。

金礦生產企業在實施過程中可以不斷對廢水處理工藝進行改造，提高處理效率。對污染物的減排，也變相地使公司支付的排污費減少。與此同時，處理過的廢水回用帶來了直接的經濟效益，節約水資源給公司帶來的是投入資金的縮減。由于廢水處理設施往往是一次性投資的基礎設施，投資較大，多數情況下很難有直接經濟效益，因此，經濟效益主要體現在廢水凈化能夠挽回污水對社會造成的損失。

金礦企業在建成廢水處理項目工程后，選礦廢水可以實現循環利用，減少了廢水的排放的同時，每年又可以節約大量水資源。金礦選礦廢水治理工程減少了環境污染，節能減排，讓污染物控制得到了保障，使得流域水質得到改善，進一步加快了生態文明的建設。

金礦企業的選礦廢水處理工程項目投產運行后，企業對周圍地表水體的污染減小，進一步減少了重金屬對人體健康的危害，對提高廠區周邊居民的身體健康水平有著巨大作用。相關廢水處理設施運行后既節省了水資源，又改善了人居環境，大大促進當地經濟的可持續發展。

參考文獻：

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[2]劉炳晶，石凱，喬俊.某大型金礦廢水處理回用設計方案[J].工業用水與廢水，2015，2：55-57.

作者簡介：

姓名：常鴻智? 性別：男? 出生年月：1988年2月10日? 籍貫：甘肅康樂? ?學歷：本科? 研究方向：實驗測試? 職稱：地礦助理工程師 。