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金屬礦山選礦尾礦及廢水處理技術(shù)

1、當(dāng)前我國(guó)礦山尾礦發(fā)展現(xiàn)狀及危害性

  我國(guó)礦山尾礦主要成分又多為金屬硫化物,該類礦物易于氧化且形成對(duì)人體健康以及生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)重威脅的酸性礦山廢水。若礦尾處理不到位,還會(huì)造成環(huán)境污染;加強(qiáng)礦尾的處理工作對(duì)當(dāng)前的開礦事業(yè)以及社會(huì)的發(fā)展都具極其重要的意義。

  2、選礦廢水的來(lái)源

  尾礦中廢水,該類廢水是在尾礦運(yùn)輸至尾礦庫(kù)中產(chǎn)生,后通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的澄清或凈化方式后得以排放。沖洗工業(yè)場(chǎng)地的廢水,即在沖洗工業(yè)礦廠場(chǎng)地時(shí)沖失的具懸浮物、油污、藥劑以及固體顆粒等復(fù)雜成分的少量洗礦水與礦漿等廢水。精礦中廢水,在通過(guò)濃密機(jī)脫水或過(guò)濾機(jī)脫水等脫水方式后,從精礦產(chǎn)品中脫離出的濾液。選礦時(shí)的相關(guān)衛(wèi)生廢水及雨水,該類廢水包括有數(shù)目巨大的固體顆粒、無(wú)機(jī)或有機(jī)藥劑與懸浮物等復(fù)雜成分,但水量不大且時(shí)常經(jīng)由地溝匯入污水池,對(duì)其的處理無(wú)論是直接排放,還是回用均不適宜。

  3、選礦尾礦及選礦廢水的處理方法

  3.1 礦山尾礦的處理措施

  (1)物理隔離法。

  物理隔離法即通過(guò)利用水體、污泥、碎石以及木屑廢物等材料將礦山尾礦的表體予以覆蓋的方式以達(dá)到隔絕氧氣并阻止氧化的處理方法。主要目的是為控制酸性礦山廢水產(chǎn)生。例:在北美的加拿大魁北克省,就有一典型的礦山尾礦通過(guò)建成永久性的土壩水庫(kù)后將礦山尾礦直接存放,并采用水體隔離法,最后成功的實(shí)現(xiàn)了酸性礦山廢水的大量減少以及隔氧、防氧化的目的。同樣,在歐洲的瑞典,經(jīng)由水體隔離法成功的處理了鋅銅礦尾礦,其結(jié)果也證明了水體隔離具有良好的隔氧與防氧化效果。此外,有報(bào)道稱南非有利用碎石覆蓋的方法處理尾砂,且在經(jīng)由兩年的風(fēng)吹水卷驗(yàn)證,并未有石塊或殘?jiān)罅苛魇У臓顩r,從而極大程度上的尾砂氧化度并遏制了酸性廢水的產(chǎn)生。

  (2)化學(xué)中和法。

  化學(xué)中和法是將諸如碳酸鹽巖、石灰等堿性物質(zhì)與礦山尾礦兩者共同混合在一起,經(jīng)由一段時(shí)間后發(fā)生中和的化學(xué)反應(yīng)以減少酸性礦山廢水的產(chǎn)生的處理方式。在實(shí)際操作中,通過(guò)在礦山尾礦中添加適量的石灰等堿性物質(zhì)的方式使其產(chǎn)生混合性中和的效果,促使礦山尾礦pH值屬性得以增高,正是pH值的提高起到了極大地隔離氧氣以及降低氧化反應(yīng)的效果。

  此外,適量的堿性物質(zhì)在與礦物金屬離子混合性中和反應(yīng)中還將形成一類沉積在礦山尾礦表面的金屬沉淀物,該金屬沉淀物能很大程度上地抑制礦尾礦的氧化以及其在溶解后產(chǎn)生的酸性礦廢水,最終達(dá)到有效、科學(xué)地處理礦山尾礦的目標(biāo)。

  (3)植被修復(fù)法。

  針對(duì)國(guó)家大力強(qiáng)調(diào)“誰(shuí)破壞,誰(shuí)復(fù)墾”的指導(dǎo)方針,我國(guó)尾礦復(fù)墾工作也開始如火如荼的進(jìn)行。與此同時(shí),植被修復(fù)法的出現(xiàn)則引起了大眾的熱切關(guān)注。通常情況下,植被修復(fù)法的方法有兩種:一方面是通過(guò)覆蓋一定適量的土壤在尾礦表面,后在其表面栽種上植物的方式。例如:中條山的一有色金屬企業(yè)的實(shí)際案例表明,該公司通過(guò)在尾礦庫(kù)上覆該植被或改田的方式,使尾礦表面作物所含的金屬指標(biāo)均低于國(guó)家的金屬含量指數(shù)。

  但同時(shí),該方法還需移增大批量的土壤以及諸多相關(guān)配套的種植工藝,因而具有較高運(yùn)營(yíng)成本,這也導(dǎo)致了它的使用無(wú)法進(jìn)行大范圍的普及;另一方面是經(jīng)由較高技術(shù)的優(yōu)選并培育出具抗耐、抗重金屬腐蝕的相關(guān)植物并在適宜具體的尾礦環(huán)境下,采取直接種植綠植的方式。但在實(shí)際種植中,因尾礦的金屬元素種類繁多,而能進(jìn)行多種金屬共同吸收的植物極為稀少,由此,也導(dǎo)致了這一植被修復(fù)法未能展開大規(guī)模的運(yùn)用。

  在采礦工業(yè)中產(chǎn)生的尾礦基數(shù)也日益劇增,在實(shí)際的尾礦處理中,僅僅依托以上方法已無(wú)法進(jìn)行無(wú)害化尾礦的完全處理,因此還需采取諸如尾礦的綜合回收利用等方法互相配合的方式,才能真正的完成科學(xué)地處理尾礦的目標(biāo)。

  3.2 廢水的處理方法

  (1)絮凝法。

  絮凝法是利用絮凝劑除雜的作用以達(dá)到廢水處理效果的方法,其共有凝結(jié)、架橋與沉降三大過(guò)程。在凝結(jié)時(shí),因粒子間具有相互吸引的特性,當(dāng)位于表面的微粒電荷產(chǎn)生中和反應(yīng)后,而形成凝聚狀態(tài);在架橋過(guò)程中,絮凝劑起到了架橋的作用,促使大量的微粒聚攏形成了較大的顆粒絮體,且產(chǎn)生的聚合物中還有陰性與陽(yáng)性兩種,這兩者間的匯合還會(huì)引起電性中和反應(yīng)。若合成粒子屬于中高分子,那么其絮凝過(guò)程只會(huì)停留在架橋階段。

  (2)吸附法。

  吸附法即采用固體吸附劑吸附污染物以實(shí)現(xiàn)廢水處理的方法,它也是在日常生活中使用比較頻繁的方法。被廣泛使用的原因在于:吸附劑材料較為便宜,即具成本低的特點(diǎn);同時(shí)其還具良好的吸附效果等。通常情況下,我們將吸附劑分為材料吸附劑與生物吸附劑兩種。實(shí)例如下:曾對(duì)西南的鉛鋅礦廢水進(jìn)行凈化處理時(shí),通過(guò)在鉛鋅礦廢水中分批次的逐漸增加粉狀活性炭,發(fā)現(xiàn)了廢水產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象也隨碳量的增加而不斷的減弱,且廢水中的CODCr物質(zhì)也大部被吸除。

  (3)除卻以上廢水處理法,較為常規(guī)處理方法還包括生物處理法、氧化法、浮選法之類,此外,還有一系列能有效處理廢水的非常規(guī)方法,諸如天然礦土處理、逆洗法、光催化降解法以及改性藥劑法等等。

  4、結(jié)語(yǔ)

  現(xiàn)代工業(yè)與科技的發(fā)展都離不開且依托于大量的金屬礦資源的利用,而強(qiáng)化對(duì)尾礦的再利用與能源化以及廢水處理的技術(shù),有利于極大地提高礦山礦物資源與選礦中水資源的利用率,也有利于發(fā)展礦山循環(huán)經(jīng)濟(jì)作業(yè)以及礦山生態(tài)環(huán)境的改善,最終達(dá)到資源、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的協(xié)調(diào)且可持續(xù)發(fā)展的局面。

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