选矿废水处理研究进展

史保同

嵩县前河矿业有限责任公司  河南  洛阳  471400

摘要：在选矿的过程中，会产生大量的废水，若对这些废水处理不当，会对矿山环境会造成严重污染。改善矿山生态环境，治理这些废水刻不容缓。本文就选矿废水的处理技术以及进行研究，以供参考。

关键词：选矿废水；处理方法；进展

引言

由于选矿废水中含有各种残留选矿药剂，因此需要将其中残留的选矿药剂去除才能回用或排放，而残留的选矿药剂主要为黄药、黑药和起泡剂等有机药剂，其在水中的含量可用COD衡量。化学氧化法是向废水中添加氧化剂，将其中有机物氧化降解为易降解的小分子有机酸，达到降低废水COD、BOD及毒性的目的。

1选矿废水的来源

(1)含水浓缩物、精炼矿物滤液以一品脱水为单位排出。(2)尾矿中所含的水指的是尾矿排放前经过澄清和净化的废水的储存。(3)工业场地的冲洗洗矿水，主要由地排矿浆和洗矿水组成。（4）矿山设备用水，主要由清洗用水和冷却水组成。(5)处理工厂的生活污水和雨水成分较复杂，体积较小，含有其中含有大量的固体颗粒、悬浮物、无机或有机剂等。(6)选矿过程中可能会出现“跑、跑、滴、漏”这部分进水的主要原因是设备老化、管道密封性下降。会影响工艺参数以及后续加剂在一定程度上，会增加废水中残留化学物质的量。

2选矿废水的处理方法

2.1沉降法

简单的选矿废水处理方法有自然沉降法和混凝沉降法。自然沉降法是将选矿生产工作中产生的废水直接汇集于尾矿库，中间不加任何药剂，利用大面积的尾矿库、自然光照和重力沉淀等自然因素作用降解尾矿库废水中的有害物质，并根据后续需要添加调整剂以调整废水为中性外排或者其他性质。谢巧玲采用自然沉降法净化湖南湘西氧化铅锌矿选矿废水，净化后的废水与清水按一定比例回用于生产，经过7d连续生产6次循环使用，锌回收率达85%以上，精矿中锌45%左右，废水循环利用率高达98%以上，自然沉降法虽然简单易行，不会产生二次污染，但是自然沉降法处理所需时间长，对酸碱、残留药剂、重金属离子、处理能力相对较弱。对于比重小，聚团速度慢的污染物长常在自然沉降的基础上加入一定量的混凝剂促进或者强化废水污染物的聚团沉淀。相对于自然沉降法，混凝沉降法强化沉淀作用，对一些难絮凝聚团的污染物去除效果较好，污染物沉淀效率高，但是混凝沉降法药剂成本大，而且易产生二次污染，净化周期长，因而很少用于污染程度低的废水。

2.2自然降解法

自然降解法作为操作简单且成本最低的黄药废水处理方法，被大多数选矿厂采用．黄药废水的自然降解通常发生在尾矿库，其原理为：利用尾矿库面积大以及砂滤作用的自然特点，使废水在尾矿库发生沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解等作用，除重金属铂离子外，大部分重金属离子都会沉淀在尾矿库底部，废水中黄药质量浓度大大降低。影响黄药自然降解的主要因素有：初始质量浓度、光照强度、曝晒时间、水体温度和初始ｐＨ值等，其中最重要的是ｐＨ值．经过自然降解后，废水中ｐＨ值和黄药的质量浓度都降低，初始水溶液ｐＨ值越低，越有利于黄药的自然降解。

2.3反渗透工艺对预处理后液中重金属的分离效果

在试验过程中，对反渗透工艺段产生淡水及浓水的重金属含量进行跟踪，协同氧化后液经反渗透工艺处理之后，产生的淡水中的重金属基本已未检出，其含量满足地标环境质量标准Ⅲ类水排放标准，可完全用于选矿回用。反渗透浓水经浓缩后，重金属只有微量残余，基本不影响后续工段的正常运行。

2.4生物法

生物处理法主要是通过自然界中微生物自身的新陈代谢作用，将铅锌选矿废水中的污染物质向着无害无机物转化，以降低废水中有机污染物含量为目的。该法集人工湿地中的填料、植物、微生物的物理、化学及生物的协同作用，经过沉淀、微生物分解、过滤、吸附、吸收、氧化还原等诸多过程，在处理废水方面有着相当的优势。以宽叶香蒲(Typha latifolia)为主的人工湿地系统处理广东省韶关市凡口铅锌矿废水，发现宽叶香蒲人工湿地生态系统能将COD、固体悬浮物、Pb、Zn、Cu和Cd的去除率达92%以上，经处理后，水质得到明显改善。调查发现，铜绿山湿地中的芦苇对金属具有吸收作用，且植物的根部对重金属的富集能力较强，而茎、叶容易富集Pd。较之其他处理方法，生物处理法使用面广、成本低廉，无二次污染等优势，近些年来是选矿界废水处理研究的一大热点，但是生物法所需微生物驯化周期长，处理所需时间长，而且生物处理法应选择来源广、易培养、繁殖能力强以及易基因变异的微生物作为驯化对象，选择培养和驯化较为困难，微生物在不同废水环境中的适应能力和生存能力较弱。

2.5吸附法处理

吸附法，尤其对低浓度废水的处理，是去除浮选尾矿中残留有机试剂的一种简单、高效、经济的方法。另外吸附法还具有投资成本低，设计简单，易于操作，对有毒物质不敏感等优点．活性炭作为常用吸附剂材料对低浓度黄药废水效果显著，通过吸附处理可达到排放标准，而对高浓度废水效果不明显，与柱状活性炭相比，粉末状的活性炭比表面积更大，可增大吸附效率。黏土矿物改性后对黄药也具有良好吸的附性能，活性炭负载锆柱撑蒙脱石大大提高了对丁基黄药的吸附，最大吸附量达72．09ｍｇ／ｇ，高岭土通过非共价相互作用（Ｈ键和静电相互作用）吸附黄药到其表面，分子模拟和吸附实验都表明，几乎所有的黄药分子都有序地排列在高岭土表面一个单层中，吸附的黄药垂直于表面的移动比平行方向的移动受到更大的限制。另外，多层氧化石墨烯具有丰富的含氧官能团和较大的比表面积，在去除水溶液中有机污染物方面表现出优异的吸附性能，使其成为去除废水中黄药的优良吸附剂之一。

3对未来选矿废水处理发展的展望

1）氧化处理技术方面。关注各种氧化剂的中间产物及其毒性，以及对降解产物毒性的评价。氧化处理不仅要实现黄药的去除，而且要实现黄药彻底降解为硫酸盐和ＣＯ2。研发太阳光催化降解催化剂材料，提高尾矿库的光催化效应。2）生物处理方面。深入研究微生物降解的影响因素，通过基因工程手段寻找降解效率高、降解彻底的微生物。3）吸附处理方面。从“以废治废”的角度，利用固体废弃物如煤矸石等开发新的高效吸附剂，改性活性炭材料，提高吸附性能。4）加强对现有去除降解工艺的工程化研究，对于已经成熟处理技术进行应用型工艺流程开发并进行优化，真正实现产业化。5）重金属与选矿药剂之间的复合污染方面的研究也相对缺乏，选矿药剂及其分解产物能够直接影响到沉积物中矿物的结构、形态和组成，从而导致矿物及水体中重金属的迁移转化．这些数据的取得将为未来矿区下游的治理提供重要支持。

结语

选矿废水来源广，数量多，污染物复杂多样，直接外排易污染水体，使土壤板结等，回用则消耗药剂、使浮选效果较差、过程不易控制等，所以必须对铅锌废水加以处理方可回用或者外排。废水处理工程是一个整体工程，应兼顾选矿的矿前准备、选矿过程以及后期产品处理等过程产生的废水，从选矿生产所涉及的种种因素、条件入手（药剂、工作人员，设备等）并采取不同的处理手段，严控各过程废水的产生、药剂的选择和用量。

参考文献

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[3]王兵．铜铅锌选矿废水处理及回用技术研究[J]．湖南有色金属，2016，32(6)：57-60．