选矿废水处理技术的研究进展

韩胜利

身份证号： 37092219790626****

摘要：矿山是我国重要的自然资源，矿山开采会排放大量的高含盐选矿废水。据估计，我国每年排放的工业废水总量中，约十分之一来自于矿山选矿废水。选矿废水随意排放,不仅污染环境，而且会造成资源浪费。因此，如何有效地处理选矿废水，提高废水的循环利用率，防止选矿废水对环境的污染和生态平衡的破坏,实现选矿废水资源化综合利用,是矿山行业长期以来面临的重大问题，也是选矿工艺中的技术难题。基于此，文章从选矿废水概述及其危害出发，针对目前常用几项选矿废水处理技术进行分析，并展望了选矿废水处理技术的未来发展，以供参考。

关键词：选矿；废水；处理技术

1选矿废水及其主要污染物

选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水和矿场排水。选矿工艺排水一般是与尾矿浆一起输送到尾矿池，统称为尾矿水。选矿废水处理也称为尾矿水处理。

选矿废水具有水量大、悬浮物含量高、含有害物质种类多而浓度低等特点。选矿废水中的污染物主要有悬浮物，酸碱，重金属离子，各种不溶解的粗粒和细粒分散杂质，钠、镁、钙等的硫酸盐，氯化物或氢氧化物，矿石浮选时用的各种有机和无机浮选药剂（包括剧毒的氧化物、氤铭合物、化学耗氧物质）以及其他一些污染物（如油类、酚、胺、麟等）。

2.选矿废水的危害

物质组成决定了性质，选矿废水的组成决定了其对环境不可逆转的破坏程度。例如，矿山废水富含大量重金属离子，如铬、铜、砷、锌、镉、锗和铅离子;其水溶性使它能够随水体流动而转移，而难降解性更增加了治理难度，已成为选矿废水治理的重要难点。

矿山废水中的浮选残留有机物，由分散剂、起泡剂和捕收剂组成，长期聚集会给水体带来严重危害，如水体变臭、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）升高，甚至导致水生动物/植物大量死亡的现象。

矿山废水中的酸/碱性废水和固体悬浮物也是造成水体污染的主要因素，它们破坏了水体的稳态（中性），导致水生藻类、鱼类等动植物难以生存，生物链面临严重威胁和损坏。

3选矿厂废水的处理

3.1混凝沉降法

混凝沉淀法是成熟稳定的废水处理方法之一，基本原理是利用絮凝剂本身的静电中和特性、界面官能团吸附性能和架桥效应压缩悬浮物双电层，使得悬浮物形成粗大絮团、胶体脱稳进而形成可沉降的大颗粒絮体，在絮凝池内沉降斜管、捕网的作用下实现迅速沉降分离。混凝沉淀法的操作方法简便和沉降快等优点，但对于低浓度悬浮物、胶体、残留药剂去除效果较差，而且易造成二次污染。因此，絮凝沉淀法在使用过程中常与吸附法、氧化法联用，去除效果显著。市售常用废水处理混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。

3.2氧化法

在矿山选矿过程中，通常添加一些浮选剂进行精矿洗选，然而部分剩余残留浮选药剂会进入选矿尾液，并随着废水的排放或者积聚而造成水质COD上升显著，给周围水体环境带来严重威胁。氧化法的原理是在废水中添加氧化剂，对废水中残留有机物进行氧化，而达到有机物降解或转化成低毒或无毒的物质。氧化法是降低废水中COD的有效手段，常规氧化剂有:过氧化氢、臭氧、次氯酸（钠、钙）和氯等。

3.3吸附法

吸附法是指利用多孔性固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附于固体的表面，再利用适宜的技术将吸附组分解析，从而达到分离和富集的目的。吸附法分为物理吸附法、化学吸附法。其中，物理吸附法是以范德华力为主的多分子层吸附;化学吸附法是吸附质在吸附剂表面以化学键的方式形成的单分子层吸附。常见的吸附剂有活性炭、海泡石、分子筛和膨润土等天然或改性吸附材料。

3.4化学沉淀法

化学沉淀法是指向废水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解物质发生反应，生成难溶于水的沉淀物以降低水中溶解物质的方法。化学沉淀法主要包含氢氧化物沉淀法、铁氧体沉淀法和难溶盐沉淀法（硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、碳酸盐沉淀法和卤化物沉淀法）。

化学沉淀法处理废水具有操作简便、易行和经济性好等优势，已成为废水处理中的重要环节;它适合处理重金属离子浓度较高的废水，而对于重金属离子浓度较低的废水来说，需与氧化技术、微生物技术、电化学技术和混凝沉降技术联合使用方能取得较好效果。

3.6人工湿地法

人工湿地法是利用湿地中基质、植物以及微生物相互作用的一种废水处理法。该方法具有投资少、能耗低、操作方便、易维护、绿色环保和废水处理效率高等优点;目前，人工湿地法已逐渐应用到各种废水的处理，如城市污水、工业废水和矿山废水等。

人工湿地法是小型的生态系统，其内部的废水净化过程包含物理吸附、化学反应与生物作用三个方面;物理作用是指基质层对废水中悬浮物的过滤、截留;化学作用主要指土壤基质中存在的阴、阳离子及具有网络结构的硅铝酸盐与废水中的阳离子、阴离子发生反应（如形成沉淀、物理化学吸附和离子交换反应），达到去除废水中的重金属离子的效果;而生化作用指利用微生物在好氧、兼氧及厌氧状态下对残留有机污染物进行降解（如开环、断键、分解成小分子）实现对污染物的去除。

3.7微生物处理法

微生物处理法是一种新型的矿山废水处理方法， 微生物处理法主要就是通过微生物的新陈代谢来对废水中的污染物进行降解，以此来使废水得到净化。其降解有机物的原理是利用厌氧细菌（细菌）分泌出细胞壁外部水解酶使有机物先溶解，并通过细胞壁进 入细胞; 在水解酶的催化下，使有机物降解为简单的有机酸、醇类小分子或二氧化碳气体实现降解。同 时，微生物利用其本身结构及细胞的化学组成，能够 对废水的重金属离子进行吸附、并在细胞壁表面发生 络合作用、离子交换作用或形成无机盐微沉淀，从而 达到去除重金属离子的目的。

3.8膜分离技术

膜分离技术是通过改变膜的孔径尺寸对溶液中的有机物、阴离子和阳离子等物质进行选择性筛分和截留，从而实现废水中重金属离子回收和出水回用的目的。采用膜分离技术需对废水进行预处理，如过滤和混凝等工序; 它具有保持料液性能稳定、离子选择性高、能耗低、规模可控和自动化程度高等特点; 膜分离技术在国外废水处理方面工程化应用较早，而我国酸性矿山废水领域采用膜分离技术实现废水回用的工程化案例较少。

4选矿废水处理技术未来发展研究趋势

（1）改革工艺，尽量釆用无毒或低毒的选矿药剂，消除或减少选矿过程中污染物的产生，为后续的废水处理创造条件。对重点污染源采取有效措施，消除潜在的污染危害。

（2）根据废水水质的实际情况和处理后的走向来决定用哪种废水处理方法，积极开发和釆用有效的综合治理技术，加强各种方法间的联合使用，制定合理的流程组合，提高处理效率。

（3）强化废水的循环利用。选矿废水中通常含有大量的药剂，循环利用不仅可以节省药剂，而且可以对废水中的金属离子进行再选，达到资源的高效综合回收利用，提高工业用水的重复利用率,最终达到废水的零排放。

（4）强化生物治理选矿废水方面的研究，生物法处理选矿废水效果好、造价低，具有良好前景。

5总结

目前，尽管我国矿山企业废水治理还存在诸多问题，但随着环保政策的收紧与处罚力度的加大; 选矿企业都积极展开废水治理研究工作与工程化的实践探索，而且取得了较好的成效; 这对选矿企业的废水治理提供了很好的借鉴作用，对实现选矿企业的废水高效回用和近零排放有重要的意义。

参考文献

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