1、項目PDF文件要求：以有色金屬采選冶中心區及重金屬污染河流為研究對象，調查礦冶藥劑與重金屬污染現狀，明確各類環境介質中礦冶藥劑與重金屬的污染現狀及分布特征。書寫提綱：1.礦冶藥劑污染的定義、特征及危害選礦藥劑是指在浮游選礦過程中，用來改變礦物表面物理化學性質或者創造條件調節礦物可浮性的藥劑。例如：鉛、閃鋅礦、螢石等有用礦物，脈石主要是石英。將礦石破碎并磨至有用礦物單體解離后，調成礦漿。在這個例子中要解決的問題是：有用礦物和脈石分離，有用礦物各個分離。解決的問題是：有用礦物和脈石分離，有用礦物各個分離。解決的方法是優先浮選法。黃藥、酉旨一105、乙硫氮、黑藥、油酸、松油醇等化合物都是常用選礦藥劑

2、。礦業活動中需要的選礦藥劑數量巨大，大多是在尾礦壩自然沉降，或者用簡單的物理凈化沉淀法后就直接排放到環境中。在對廢水的治理上，也只是單純的考慮COD、BOD等值代替有機物的污染，認為數值越大，污染越嚴重。我國礦山所使用的選礦藥劑大部分是較原始的低檔次品種，如黃藥、黑藥和松醇油，以及大量使用的石灰和硫化鈉等，這些品種用量大、效率低、高毒、高污染，每年都有數百萬t藥劑排放到環境中，不但給礦山環境造成嚴重污染，還大幅度增加礦山的生產成本。全世界礦山藥劑年消耗量在數千萬噸，我國年用量為百萬噸級，但大多數藥劑投入大規模使用前，未做環境評價，也無相應的法規檢測與質控。而且礦山藥劑使用區域多為江河源頭的山區

3、、平山區，多為生態的脆弱區或優級水源區，每年百萬噸級的選礦藥劑從這里進入環境，從根本上威脅生態系統。有機合成技術的發展，為合成大量的選礦藥劑創造了良好的條件。礦山大規模的開采，特別是低品位難選礦石的綜合利用，選礦理論與技術的不斷完善，需要品種更多的選礦藥劑用于生產。目前，已有數千種無機及有機化合物可作為選礦藥劑使用，但是真正用于生產實踐的為數不多，使用最普遍的不過數十種。然而，過去在選礦藥劑的研究、生產及應用中，只注意其技術與經濟的效益，而沒有注意對生態環境所起的污染作用，也沒有考慮這些藥劑的使用給人類帶來的危害。當今，由于污染事件的屢屢發生，選礦藥劑對生態環境的污染引起人們的關注，促使人們采

4、取相應的措施，防治污染，保護生態環境。礦山所使用的藥劑，按照功能不同，可以分為捕收劑、抑制劑、起泡劑、活化劑、分散劑、絮凝劑、pH調整劑等多種類型，其中，捕收劑、抑制劑和起泡劑是最重要的三類礦山藥劑。以下各表中分別列出了選礦廠中捕收劑、調整劑和起泡劑及燒類油的種類和用量表1-1浮選藥劑的分類Table1-1Theclassificationofflotationreagenu應用一圍2調整劑3起泡劑硬化礦捕收劑弱化礦捕收劑北極性礦物捕收劑沉積金屬的捕收劑活化礦物抑制礦物調節礦漿的pH值加速于粒沉淀使礦漿懸浮液穩定絮凝曠粒.加速礦粒沉淀單純起泡劑捕收劑兼起泡劑黃藥、黑藥等胺類、脂肪酸等各種非極性

5、油夏黃西等硫酸加、硫酸等系化物、水坡摘等石灰，氫氧化鈉等明帆、氯化鐵、石灰、硫酸等水玻璃、六聚偏璘酸抽等淀粉、聚丙烯酰胺等脂肪醇等重叱喔、脂肪酸、脂肪胺等表L1捕收劑用量范圍捕收劑用量范圍（kg/G黃狗硫化礦浮選0.006-0.71黃藥1F硫化礦浮選0.14-236二硫代磷酸鹽硫化礦或天然金屬浮選0,006-0.20璇操基氨基甲酸鹽硫化爐浮選0.01-0.12魂基素井嚏唾硫化礦,氧化礦浮選0.03-0.09白藥硫化獷浮選0.03。.09黃原甲段硫化礦浮選0,01-CJ5劣質酸（包括妥爾油）非硫化浮選0.12-1.81一元胺冬種獷物浮選0,06-1.77磷酸鹽各種礦物浮選0.120.89表13起

6、泡劑和炒油的用量范圍藥劑用量箱圍(kg/t)MIBC痕量一0.30松油0,006-0JS甲酚0.006-021聚二醉痕量-0*15純乙醉0.0020,06三乙基丁烷0.012-0.08燃料油0.06-L77煤油0.02-0.53以上藥劑絕大部分是典型的人為化學品，它們中一部分對環境將產生持續性污染,是典型的持久性有機污染物(POPs)、內分泌干擾物(EDC)s等，另外一部分在產生直接污染以后，會降解、轉化成其它新的二次污染物。它們在礦山環境中的影響和作用，還缺乏深入的探索與研究。特征(1)單一污染僅在中國，礦山每年使用的無機、有機、高分子的人為化學品已達百萬噸級，其中有機藥劑已接近農藥使用量。

7、如此推算，全世界礦山每年人為化學品用量己在千萬噸以上，其中，有機化學藥劑百萬噸級。這些人為化學品，大多數未經過合理的科學處理，就進入礦山環境，再加上歷年累積，必然將造成巨大的環境污染。(2)二次污染礦業活動中產生白污染物種類多，成分復雜，并且大量的暴露在地表環境中在氧氣、細菌、光照等條件下，很容易發生各種不同形式的復雜反應，生成復雜的二次污染物。但目前對于礦山污染治理的研究，還集中在一次污染物的治理階段，認為礦山環境中的一次污染物沒有了，即消除了這個污染物對于環境的影響而忽視了它所產生的二次污染物的危害。最典型的例子，就是對選礦廢水中黃藥的污染監測和治理。通常現有法規只是檢測選礦廢水中黃藥的殘

8、留濃度，許多研究也認為，黃藥只要降解了，水溶液中黃藥的濃度達到了排放標準，黃藥對環境的污染即消除了。但事實上,黃藥分解生成CS2,CS2為多親和性毒物,對神經、心血管、內分泌、消化和免疫系統有毒害作用。進入大氣中，易氧化生成SO2,形成酸雨，是大氣中主要的硫化物污染物。還有一些藥劑如苯酚黑藥、苯胺黑藥，在表面光催化等條件下，有酚自由基和苯胺自由基產生，它們會通過自由基聚合形成新的帶有苯酚或苯環毒性結構單元的POP&這也將是礦山化學藥劑污染控制研究新的熱點和難點。(3)復合污染復合污染程度最深、問題最典型最突出、治理難度最大的就是礦山復合污染。因為在這里，集中了近50多種重金屬及有毒有害

9、元素，上百種人為化學品大批量集中同時使用，并含有上億噸具重金屬催化作用的細小礦物顆粒。而礦山尾礦壩是開放式的，往往位于山川的開闊帶，這里陽光氧氣充足，紫外線強。在這樣的條件下，尾礦壩內將發生光化學、表面光催化、光降解等一系列復雜反應，形成一個復雜的復合污染體系。這種復合污染體系，并不是機械的加合，而是多種污染物相互交叉、相互作用、相互反應而形成的一個多層次、累加的污染體系，它不僅加劇了有機人為化學品的污染作用，更改變了重金屬的遷移、轉化規律，使其污染復雜化。危害浮選藥劑引起的生態環境問題是多方面的。其中，某些藥劑給環境帶來直接的危害，也有些導致間接危害，此外，有些藥劑相互之間通過交互作用后產生

10、危害。苯類、乙基黃藥、胺類和澳化C12-10O烷基毗淀，具有強毒性；如丙烯睛與乙睛共同存在于生物機體內時，其毒性將增加一倍；大多數浮選藥劑，如爛類、醴類、酚類、黃酸鹽、黃藥類(乙基黃藥除外卜塔爾油、菇類起泡劑、白精油及25號黑藥等，均具有中等毒性；另外，有機選礦藥劑大多數為重金屬的絡合物或鰲合物，容易與重金屬銅、銘汞、鉛、福、等形成復合污染，改變重金屬元素的遷移轉化過程。這些有毒有害物質通過食物鏈，在生物體內積累和富集，抑制生物體內酶的活性，引起基因和染色體突變，產生致畸和致癌作用。浮選藥劑的危害具體可分為以下幾種情況。(l)浮選藥劑本身具有毒性，屬于有毒有害有機物。如硫酸銅、硅氟酸鈉、黃藥類

11、、硫酸鋅、硫化物、氟化物、重銘酸鉀(鈉)等。這些藥劑對人體產生直接危害作用。如黃藥濃度為0.05m/L時，可感覺到刺鼻的臭味；松醇油、黑藥在水中含量超過0.00lm/L時，能產生異味，給魚類的正常生長和繁殖帶來影響，使魚蝦帶有令人厭惡的氣味。(2)浮選藥劑本身不具有毒害作用，但有腐蝕性。如鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等酸堿類物質的使用以及排放，可導致水體中pH值發生改變，破壞環境的生態平衡，不僅給生物的生長帶來危害，還對農作物產生腐蝕作用，改變和破壞土壤的性質，影響農作物的生產。此外當酸性化合物與礦石接觸后，能溶出礦石中的重金屬，導致重金屬以溶解狀態進入水體中，給周圍環境帶來更為嚴重的危害。(3)選礦

12、藥劑本身無毒害作用，但一些有機浮選藥劑排放到水體后，造成水體中的化學需氧量和生化需氧量增加，導致水體中微生物大量繁殖，消耗水體中的溶解氧，使水體中的溶解氧含量下降，破壞水體生態平衡。這類藥劑主要有脂肪酸類和胺類，如粗制塔爾油、氧化石臘皂、紙漿廢液等有機物。止匕外，還有一些浮選藥劑含有N、P等植物性營養元素，它們隨選礦廢水排入水庫、湖泊、內海、河灣等緩流水體后，將造成藻類過量繁殖，引起水體富營養化。（4）分散劑的加入而引起的危害。在礦物浮選過程中，礦石被磨得很細，礦漿中含有大量細小的有機和無機粉末，當加入分散劑（如水玻璃、碳酸鈉等）后，由于分散劑的作用，這些有機和無機的細小粉末呈懸浮態進入水體中

13、，導致水體濁度增加，不僅破壞水體的外觀，而且當濃度較高時，會降低水體的透明度，影響光照以及大氣向水體中的復氧，導致水體中溶解氧含量下降，影響水生生物的生長和繁殖。2.國家對于礦冶藥劑污染的態度，即項目的背景及意義低污染環保型選礦新藥劑的研究國外十分重視新型選礦藥劑的研制開發，目前已工業應用的藥劑品種達數百種，且不斷有新藥劑出現。其發展趨勢是研制高選擇性、高效低毒或無毒、低污染或無污染的新藥劑。國內一直沿用黃藥、黑藥、Z200、硫氮酯、脂肪酸等常規藥劑，藥劑研制采用仿制國外浮選藥劑產品，沒有形成具有自主知識產權的產品。西北礦冶研究院為我國有色金屬選礦藥劑主要研究單位之一，為解決選礦藥劑的污染問題

14、，從2002年起開始展開高效低毒環保型捕收劑開發研究工作，其中#高效低毒選冶藥劑合成技術？獲2008國家高技術研究發展計劃（863計劃）資助，該項目從浮選藥劑定量構效關系入手，運用分子設計理論的最新成果，在同一反應器里對三個以上簡單易得的原料，通過自由基催化縮合反應、多組份液相反應等綠色合成技術，所合成的螯合型系列藥劑分子中有兩個以上的活性官能團，能與多種過渡金屬元素形成穩定的多元軟酸軟堿反饋鍵配位螯合物。實驗室樣品經選礦探索性試驗，表明該類產品對銅、鉛、鋅、鍥等有色金屬元素及金、銀、珀族元素礦物捕收力強、選擇性好，用量少且兼有較好的起泡性。同時也具有毒性低、生物降解性好，工藝過程無三廢產生等

15、許多優點，有利于實現選礦藥劑的清潔生產和減少應用企業對環境的二次污染。2.2選礦廢水的治理目前,通用的選礦廢水治理方法通常有石灰中和沉淀法和絮凝沉淀法兩種。石灰中和沉淀法常用于含重金屬離子的酸性選礦廢水，在中和廢水中酸的同時可去除重金屬離子,并從沉淀渣中回收有價值金屬。絮凝沉淀法通過投加FeSO4和明研等絮凝劑，使其與重金屬氫氧化物顆粒以絮凝模式橋鏈，結成較大顆粒共同沉淀。為加快重金屬氫氧化物的沉淀速度，提高沉淀效率，可采取工藝措施強化沉淀過程，如在沉淀池中加設斜板、斜管裝置。上述方法僅只能除去選礦廢水中的重金屬元素及其中的固態物質，沒有考慮對廢水中選礦藥劑的處理，應選用氧化、離子交換、活性炭

16、吸附、泡沫浮選、生化、電滲析和鐵氧體法等方法進行綜合治理，在去除重金屬污染的同時除去其中的有機浮選藥劑。從選礦工藝過程和廢水處理方法來看，最有效的措施是應盡量設法循環使用尾礦廢水，實現零排放，減少廢水總量；其次才是進行凈化處理。2.3尾礦綜合利用尾礦中含有大量可以利用的金屬和非金屬元素，除從尾礦中提取有用成分（如從有色金屬尾礦中浸出金、銀、銅等）外，可作為建筑材料、玻璃原料、水泥原料等，用于鐵路、公路、混凝土骨料，還可用作礦肥改良土壤。通過對選礦廢水水質分析，廢水中對選礦影響較大的雜質含量并不高，尾礦庫溢流水經自然凈化后，水質穩定，可回用于生產。2.4清潔生產選礦企業清潔生產建立在對企業現有和

17、計劃建設的生產經營活動進行污染預分析和評估的基礎上，通過對企業污染物產生和排放的工藝過程和途徑分析，找出污染源和產生原因，針對污染物種類和數量，提出控制和減少污染物產生及排放的措施，再經過對備選方案進行技術、環境和經濟可行性分析，選定最有前途的污染預防方案加以實施，以達到節能、降耗、減污和增效的目的。按照ISO1400環境管理體系的原則，結合選礦工藝給排水的具體特點，進行分類供水，加強對廢水處理工藝和循環水利用的研究，減少廢水排放量，充分提高復用率。用無毒或低毒選礦藥劑替代高毒性藥劑（如氟化物等），采用回水選礦技術，避免外排含有毒有害物質廢水，使選礦系統形成密閉循環體系，最終達到零排放。2.5

18、加強選礦藥劑的生態風險評估工作中華人民共和國安全生產法&已于2002年11月1日正式實行，安全生產法明確規定生產、經營、運輸、儲存、使用危險物品或者處置廢棄物品的，應由有關部門審批并實施監督管理，并依法進行安全評價。國務院危險化學品安全管理條例&對危險化學品的生產、經營、儲存、運輸、使用作了具體的規定。目前，在環境影響評價和礦山企業的日常環保管理工作中，對選礦廢水中的有機物的監測只停留在BOD和COD兩個氧化指標上，由于BOD、COD所反應的僅只是廢水中可氧化有機物生化和化學需氧量，不可能反映低含量、高毒性的有毒有害物質在廢水的濃度，因此，各級職能部門必須按照國家法律法規加強有

19、毒有害危險物質的監測管理工作，通過危險化學品的安全評價和生態風險評價，對選礦藥劑的毒性、暴露劑量進行深入研究，建立建全有毒有害選礦藥劑的登記制度。.我國礦冶藥劑污染的現狀及分布特征國礦山化學藥劑用量每年應在百萬噸級。引起環境科學研究重視的農藥每年用量為30萬t規模，與之相比，礦山化學藥劑用量是農藥用量的3倍。僅贛南地區，每天進入環境的選礦藥劑就達3380余to.礦山化學藥劑環境污染的控制對策選礦廢水的回收利用選礦廢水中含有大量的藥劑，為此選礦廢水應盡量回收利用，這樣既節省選礦藥劑，也節省了新水的補給，有利于保護環境，這對缺水地區尤為重要。據報道，當回水量增加到50%時,對浮選指標沒有影響，回水

20、量增至75%時，則尾礦里的金屬損失稍有增加。由此可見，充分利用回水是減輕選礦藥劑對環境污染的一個好途徑。采用易分解的選礦藥劑采用易分解的選礦藥劑，并盡量減少用量，加強尾礦管理，使外排的廢水在尾礦池內有充分的停留時間。在進行尾礦池的設計時，除了考慮尾礦的堆放等因素外，還應把尾礦水對環境的影響考慮進去。延長尾礦水在池內的停留時間，使那些懸浮物及其夾雜的重金屬等有毒有害物得到充分沉降，尤其對于易分解的物質效果更好。如劇毒的氟化物，在尾礦池內平均每天大約分解15%20%。有試馬表明，進入尾礦池的廢水含氟化物約為319mg/L,4d后流出尾礦池，含氟降至0.500.65mg/L,降解凈化效率達83%97

21、%。從選礦方法上解決選礦藥劑的污染有用礦物的選別不僅局限于浮選，其發展的趨勢是幾種選礦方法的聯合選別流程。特別是近代化學選礦的發展，將選礦與冶煉結合起來進行，有研究表明，化學選礦對保護環境不受污染是有效的。研制與生產高效低毒或無毒的選礦藥劑研制與生產高效低毒或無毒的選礦藥劑，是防止選礦藥劑對環境污染的一個根本性措施。近年來，有些選礦廠選金時用硫月尿代替劇毒的氟化物，基本上解決了氟化物的危害。又如鈦鐵礦的選礦，原來采用硅氟酸鈉作為浮選劑，尾礦水中含氟達97mg/L,相關試驗成功地改用異羥肪酸作捕收劑，硫酸、草酸、竣甲基纖維素做調整劑，同樣獲得較好的選別指標，這樣就可消除氟污染。因此，建議在對選礦藥劑的研制時，除了衡量其經濟與技術效果外，還要做出對環境影響的評價。.從第3條引出德興銅礦采、選、冶三個方面引起的礦冶藥劑