1、精品文檔選礦廢水的處理方法選礦廢水包括選礦工藝排水、尾礦池溢流水和礦場排水。選礦工藝排水一般是與尾礦漿一起輸送到尾礦池， 統(tǒng)稱為尾礦水；因此選礦廢水處理也稱為尾礦水處理。一、選礦廢水的特點及其危害選礦廢水中主要有害物質(zhì)是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機(jī)和無機(jī)浮選 藥劑，包括劇毒的氟化物、氟銘合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細(xì)粒分 散雜質(zhì)。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦 廢水中的酸主要是含硫礦物經(jīng)空氣氧化與水混合而形成的。選礦廢水中的污染物主要有懸浮物、酸堿、重金屬和碑、氟、選礦藥劑、化學(xué) 耗氧物質(zhì)以及其他的一些污染物如油類、酚.鏤、麟等等。重金屬如銅、

2、鉛、鋅、 銘、汞及碑等離子及其化合物的危害，已是眾所周知。其他污染物的主要危害如下：(1)懸浮物：水中的懸浮物可以發(fā)生諸如阻塞魚鰥、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件，如果懸浮物濃度過高，還可能使河道淤積，用其灌溉又會使土壤 板結(jié)。如果作為生活用水，懸浮物是感觀上使人產(chǎn)生不舒服的感覺一種物質(zhì)，而且 又是細(xì)菌、病毒的載體，對人體存在潛在的危害。甚至當(dāng)懸浮物中存在重金屬化合 物時，在一定條件下(水體的pH下降、離子強(qiáng)度、有機(jī)螯合劑濃度變化等)會將其釋 放到水中。(2)黃藥：即黃原酸鹽，為淡黃色粉狀物，有刺激性臭味，易分解，嗅味閥為 0.005mg/L。被黃藥污染的水體中的魚蝦等有難聞的黃藥味。

3、黃藥易溶于水，在水中不穩(wěn)定，尤其是在酸性條件下易分解，其分解物 CS可以是硫污染物。因此，我國地 面水中丁基黃原酸鹽的最高容許濃度為 0.005mg/L ,而前蘇聯(lián)水體中極限丁基黃原 酸鈉的濃度為0.001mg/L。(3)黑藥：以二羥基二硫化磷酸鹽為主要成分，所含雜質(zhì)包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氫等。呈現(xiàn)黑褐色油狀液體，微溶于水，有硫化氫臭味。它也是選礦廢水 中酚，磷等污染的來源。(4)松醇油：即為2#浮選油，主要成分為幫烯醇。黃棕色油狀透明液體，不溶 于水，屬無毒選礦藥劑，但具有松香味，因此能引起水體感觀性能的變化。由于松 醇油是一種起泡劑，易使水面產(chǎn)生令人不快的泡沫。(5)氟化物：劇毒物質(zhì)

4、，其進(jìn)入人體后，在胃酸的作用下被水解成氫氟酸而被腸 胃吸收，然后進(jìn)入血液。血液中的氫氟酸能與細(xì)胞色素氧化酶的鐵離子結(jié)合，生成 氧化高鐵細(xì)胞色素酸化酶，從而失去傳遞氧的能力，使組織缺氧導(dǎo)致中毒。但氟化 物可以通過水體中有自凈作用而去除，因此，如果利用這一特性延長選礦廢水在尾 礦庫中的停留時間，可以使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。(6)硫化物：一般情況下，S、HS一在水中會影響水體的衛(wèi)生狀況，在酸性條件下生成硫化氫。當(dāng)水中硫化氫含量超過0.5mg/L,對魚類有毒害作用，并可覺察其散發(fā)出的臭氣；大氣中硫化氫嗅覺閥為l0mg/m。此外，低濃度CS在水中易揮發(fā)，通過呼吸和皮膚進(jìn)入人體，長期接觸會引起中毒，導(dǎo)致神經(jīng)性疾

5、病夏科氏(CharCOte) 二硫化碳瘠病。(7)化學(xué)耗氧物：化學(xué)需氧量是水中的耗氧有機(jī)物的量化替代性指標(biāo)，在選礦廢水中的耗氧物，主要是殘存于水中的選礦藥劑。一些金屬礦山選礦廢水水質(zhì)如表。一姓山番爐廢水水鹿性哄成綢慶w烽r 浮透淡水銅餌fir浮遺盛水金 廣浮透廢水情 礦一停廢水銅 r 涮ft點東也% 也孔灰色E色警依 ZU _ j一遺漏味不富了選藕味pH flRa S10.i11.總民涉甥1)卻儂附000 3W44 S4-1 (K1 000忘量5加1)3515空0.75s/l)00.67黃茜2 .BNn】由里扎I)011fcl f0二、選礦廢水污染物的處理方法針對上述廢水中的污染，可以采用的處

6、理單元分別如下：懸浮物：主要采用預(yù)沉淀、混凝/沉淀法。酸堿性廢水：廢水相互中和法、尾礦堿度中和酸性。重金屬離子：調(diào)節(jié)原水pH值共沉淀或浮選技術(shù)、硫化物沉淀、石灰-絮凝沉淀、 吸附技術(shù)(包括生物吸附)、螯合樹脂法、離子交換法、人工濕地技術(shù)。黃藥、黑藥：鐵鹽混凝/沉淀法、漂白粉氧化、Fenton氧化降解法、人工濕地 技術(shù)。氟化物：自然凈化法、次氯酸鹽/液氯氧化、過氧化氫氧化法、鐵絡(luò)合物結(jié)合法、 難溶鹽沉淀法、酸化-揮發(fā)再中和法、硫酸鋅-硫酸法、二氧化硫空氣氧化法、電解 氧化化法、臭氧氧化法、離子交換法、生物降解法、人工濕地。硫化物：與含重金屬廢水互相沉淀、吹脫法、空氣氧化法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法

7、、生化氧化法?；瘜W(xué)耗氧物：混凝/沉淀、生物降解、高級氧化、吸附法。(一)混凝斜管沉淀法處理選礦廢水來自車間的廢水，首先通過沉砂池進(jìn)行固液分離，沉砂池沉砂通過卸砂門排入 尾礦砂場。沉砂池溢流出的上清液，通過投藥混合后進(jìn)入反應(yīng)器充分混凝反應(yīng)，然 后流入斜管沉淀器，使細(xì)粒懸浮物、有害物進(jìn)一步去除，斜管沉淀器的沉泥，通過閥門排至尾礦砂場。通過此工藝后，廢水即達(dá)國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)環(huán)保的要求, 斜管沉淀器出水進(jìn)入清水池，用清水泵打回車間回用，節(jié)約用水，并使廢水閉路循 環(huán)，實現(xiàn)零排放。其工藝流程如圖 1?；炷惫艹恋矸üに嚵鞒虉D（二）混凝沉淀-活性炭吸附-回用工藝此法是目前國內(nèi)選廠采用較多的選礦廢水回

8、用方法，通過對不同礦山的選礦廢 水試驗研究發(fā)現(xiàn)，對同一選礦廢水投入不同藥劑或同一藥劑不同的量，其結(jié)果也不 一樣。但其共同點如下：凝劑效果比較試驗：分別采用聚合硫酸鐵 （PFS）、混合氯化鋁（PAC）、明祖作 混凝沉淀劑，結(jié)果表明，采用明研作為混凝劑較為經(jīng)濟(jì)合理，其最隹用量一般可控 制在30mg/L左右。聚丙烯酰胺PAM寸混凝效果的影響：PAM勺加入，進(jìn)一步提高了廢水的混凝 處理效果，但由于其是有機(jī)高分子，導(dǎo)致水中COD直上升.在實踐中，將混凝處理效 果的變化和COD直的增加結(jié)合考慮，一般采用 PAM勺投入量0.2mg/L即可。沉降時間對廢水的影響：確立混凝后的靜置時間為30min。吸附試驗：粉

9、末活性炭的用量比顆?；钚蕴康挠昧可伲驹谄湟话氲那闆r 下，即可達(dá)到相同的效果。同時，由于粉末活性炭易進(jìn)入精礦，不會在水循環(huán)中積 累，故選用其做為吸附劑。其最隹用量一般為 50100mg/L。浮選試驗：廢水經(jīng)混凝沉淀、活性炭吸附后，可全部回用，且對選礦指標(biāo)無 任何影響。經(jīng)過明磯（30mg/L）、PAM（0.2mg/L）昆凝沉淀，然后用粉末活性炭（50 100rag/L）工藝凈化后，出水水質(zhì)不但達(dá)到國家礦山廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且回用結(jié)果表明，經(jīng)該工藝處理后的廢水，不僅可以全部回用，不影響選礦指標(biāo)，在選礦過程中 還減少了浮選藥劑用量，給企業(yè)帶來了相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。同時，由于廢水的回用， 使每天的新鮮水用

10、量減少，這對于水資源短缺的我國來說，更具有減少污染、凈化 環(huán)境的社會意義。該法流程簡單，效果好，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。（三）選礦廢水資源化利用綜合方法專業(yè)人士經(jīng)過大量的水處理試驗和選礦對比試驗綜合研究，總結(jié)出一條解決礦 山選礦廢水的較好方案。以鉛鋅礦為例，其工藝流程如圖2所示。由于各種廢水水質(zhì)不同，在回用處理過程中，調(diào)節(jié)池起著調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作 用?；炷恋沓乜杉訌?qiáng)混凝劑與廢水的混合，使微細(xì)粒子成長，使之變成可通過沉 淀除去的懸浮物。反應(yīng)池用于廢水進(jìn)一步深化處理，利用消泡劑把廢水中多余的起 泡劑反應(yīng)掉，削弱對浮選指標(biāo)的影響。三、尾礦池水處理技術(shù)介紹尾礦池是大容積的沉淀-貯存池，可以利用地形設(shè)

11、置在峪谷、坡地、河灘或平 地上，以堤壩圍筑而成。池內(nèi)設(shè)置排水井和排水管，或沿邊緣開設(shè)排水溝，尾礦水 在池內(nèi)澄清凈化后溢流排出。尾礦水中的懸浮物沉淀在池底部貯存。廢水在池內(nèi)至 少停留一晝夜。此法可有效地去除廢水中的懸浮物，重金屬和浮選藥劑含量也有所 降低。停留時間愈長，處理效果愈好。尾礦池溢流水可循環(huán)使用。重選、磁選和單 一金屬礦的簡單浮選，對水質(zhì)要求不高，水循環(huán)利用率可達(dá)80%或完全不排水。當(dāng)尾礦顆粒極細(xì)以及部分呈膠體狀態(tài)，可向尾礦水中投加混凝劑以加速澄清過程和 提高處理效果。如在尾礦水中投加石灰，可去除6070%勺黃藥和黑藥。尾礦池上清液如達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)作進(jìn)一步處理。常采用的處理方法有

12、： 去除重金屬可采用石灰中和法和焙燒白云石吸附法。去除1毫克銅需石灰0.81毫克，1毫克鎮(zhèn)需石灰0.88毫克，pH要求控制在8.5以上。用粒度小于0.1毫米 的焙燒白云石吸附可去除銅、鉛離子。去除1毫克銅需白云石25毫克，1毫克鉛需白云石2.5毫克。去除浮選劑用礦石吸附法，采用鉛鋅礦石可吸附有機(jī)浮選劑， 去除1毫克有機(jī)浮選劑需鉛鋅礦石 200毫克。用活性炭吸附法處理更為有效，但價 格昂貴。含氟廢水主要采用化學(xué)氧化法，如漂白粉氧化法；也可用硫酸亞鐵石灰 法和鉛鋅礦石法除氟，每克氟加 200克礦石，可去除簡單氟化物約 90%或復(fù)合氟 化物約70%高濃度含氟廢水可以回收氟化鈉。采用鉛鋅礦石和石灰法凈

13、化尾礦池 溢流水的工藝流程如圖。2斯鉛鋅礦石和咨灰法凈化尾牙水示意圖1居丁沉淀池；2將鋅/石；需混合池；4含箝 等礦石的尾礦水，5沉淀池；6用過的鉛鋅礦石汜 渣;7集渣池；3用過的船鋅礦石送至選莊廠；9砂泵；10石灰？U U 溫合池；12個有蒼灰， 的足,才水；13沉淀池；14最終澄清水i 15沉治四、選礦廢水處理工程案例（一）旋流絮凝法處理選礦廢水目前，我國黑色金屬礦山選廠廢水處理多采用普通濃縮機(jī)進(jìn)行自然沉淀，水質(zhì) 凈化效果差。例如某礦將485m/h的廢水打入直徑18m普通濃縮機(jī)中進(jìn)行自然沉淀， 當(dāng)出水為425m3/h時，其溢流濃度高達(dá)9996mg/L,已不符合國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn) 的要求。

14、為此，一些選礦廠將普通濃縮機(jī)裝上斜板，改裝成斜板沉淀池。這種沉淀 池效果雖然好些，但改造費用高，使用壽命短，易堵塞，維修工作量大。為充分利用選礦廠原處理設(shè)備，我們提出將直徑18m的濃縮機(jī)改成旋流絮凝沉淀池。經(jīng)小試得知，如果把出水濃度控制在300mg/L以下時，其處理負(fù)荷最高只有0.3m3/m2?h,但在改造的旋流絮凝沉淀池內(nèi)投加陰離子型聚丙烯酰胺后，處理負(fù)荷量可以達(dá)到2m3/m2?h,即旋流絮凝沉淀池的處理效率是普通濃縮機(jī)處理效率的7倍。1濃縮機(jī)的改造將直徑18m普通濃縮機(jī)改成旋流絮凝沉淀池。是在原普通濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)不變的基 礎(chǔ)上進(jìn)行的，也就是在其中心支柱和耙架之間安裝一個旋流反應(yīng)器，它的形狀呈圓

15、 臺狀，內(nèi)部裝設(shè)多層旋流導(dǎo)板（見圖1）。91旋流素度沉淀酒示量圖改造后的旋流絮凝沉淀池有以下特點：不破壞原普通濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)，既利用了原來的濃縮設(shè)施，又顯著提高了廢水 的凈化效率；在旋流絮凝反應(yīng)器進(jìn)口附近投加陰離子型聚丙烯酰胺，可以充分利用水力旋 流進(jìn)行反應(yīng)，不需加設(shè)機(jī)械攪拌器；旋流絮凝沉淀池采用深層進(jìn)水，由于大大縮短了固體顆粒的沉淀距離，使中 粗顆粒很快沉入壓縮層，相對降低了池體中部和上部水體的濃度，而迫使細(xì)顆粒進(jìn) 入濃度較高的壓縮區(qū)上部。由于稠密顆粒的碰撞，大大消減了它們的能量，使相當(dāng) 數(shù)量的細(xì)顆粒停留下來不能上浮，相應(yīng)提高了底流濃度。旋流絮凝反應(yīng)器的上部直徑小，下部直徑大，水流無級變速，符

16、合混凝反應(yīng) 先快速混合，后慢速絮凝的要求。水流離開反應(yīng)器后仍有一段旋流過程，逐步擴(kuò)散,“絮團(tuán)”不斷長大，而且出水和進(jìn)水量逆向流動，經(jīng)過濃縮層進(jìn)入清水區(qū)，再向周 邊溢出，比普通濃縮機(jī)上部輻射的流向要優(yōu)越得多。2絮凝劑設(shè)備2.1 靜態(tài)試驗以濃度為300mg/L的選礦污水為試液（pH=8.12），在室溫下在100mL量筒和直徑 40ram,高2m的沉淀管內(nèi)對聚鐵、聚鋁、聚丙烯酰胺等進(jìn)行篩選試驗。從絮凝物的 沉降速度和上清液的濁度兩個方面評價各種絮凝劑之間促進(jìn)沉降效果的次序，肯定 了陰離子型聚丙烯酰胺對處理該選礦廢水的沉降效果最好。試驗曲線見圖2。上L036912(5圖2聚丙銖域19沉降曲線試驗條件！

17、 I胡策配制法度：3%: 2加藥量：1S啰/L2.2 工業(yè)性試驗工藝流程見圖3A里木停3投藥工藝流程而直圖所選擇的陰離子型聚丙烯酰胺分子量為700800萬，濃度0.1%,用量為2.3 g/m3。在實際運行中，當(dāng)原進(jìn)水濃度為 21540mg/L, pH=8.05,溫度6度時，投加 陰離子型聚丙烯酰胺后，出水濃度為33mg/L,去除率可達(dá)99.85%。2.3投藥設(shè)備攪拌筒：采用直徑1.7m的攪拌筒，體積3嗎m3按4h攪拌周期考慮，一臺 工作，一臺備用。加藥泵：為便于自動控制加藥量，選用了 XF-101型計量泵。一臺工作，一臺 備用。儲漿池：按照陰離子型聚丙烯酰胺的濃度為0.1%,攪拌筒連續(xù)工作并能

18、逐次排入的工作條件，設(shè)計容積為 7n3o（二）化學(xué)混凝法處理選礦廢水廣西河池某錫礦公司采用的是重選方法實現(xiàn)礦石與黏土、巖石等雜質(zhì)的分離， 由于礦石所在的巖層不一樣，導(dǎo)致洗礦過程排出的廢水水質(zhì)不斷變化。選礦廢水是 采礦業(yè)的主要排放污染源，具有水量大，懸浮物含量高等特點。該公司的廢水經(jīng)過 尾礦庫自然沉降后，溢流水直接排入附近的河流，排出的廢水由于沉淀不充分，泥 沙含量大，懸浮物含量高，外觀呈黑褐色，渾濁。該廢水水質(zhì)：CO2100-400mg/L, SS為 l100-8000Hlg/L ,濁度為 2500-4000NTU pH=7.0-8.0 ,水量 2000-3000m7d ,主要污染物為懸浮物質(zhì)，直接排放造成環(huán)境污染。 研究的內(nèi)容：選擇高效的絮凝劑， 尋找適合處理該選礦廢水的最隹混凝條件，其中包括混凝劑投加量和pH值的控制，為該廢水處理工程提供相關(guān)參數(shù)選取、設(shè)計參考和指導(dǎo)生產(chǎn)運行。實驗試劑和儀器試劑：聚合氯化鋁（PAC）、FeCl3?6HO（FC）、聚硫酸鐵（PFS）、聚硅酸鋁（