宝鸡西北有色二里河矿业有限公司 陕西宝鸡 721706
摘要：有色金属工业是重要的基础原材料产业,在经济和社会发展以及国防科技工业等方面发挥着重要作用。有色金属是工业生产必不可少的自然资源。在有色金属矿山选矿、开采和矿区修复等环节，不可避免的会排放废水。而废水在未经处理的情况下直接排放到自然流域中，则会造成严重的水生态污染。由此，对废水实施净化处理显得尤为重要。
关键词：有色金属；矿山选矿；净化处理；生产应用
引言：目前，选矿废水的处理方法较多，主要有自然净化法、酸碱中和法、混凝沉淀法、吸附法、化学氧化法、硫化沉淀法、生物法及膜分离法等，相关的研究及生产应用表明各种选矿废水处理方法都有其独特的优点，但也存在着自身的不足。在各种处理方法中，其中对处理水体不产生二次污染的化学氧化法、吸附法、膜分离法，经过长时间的发展已经相对成熟，且在生产应用中比较占优势，将成为今后有色金属矿山选矿废水处理发展的重点方向。
1 残留选矿药剂的影响
有色金属矿浮选的有序、高效进行,离不开浮选药剂的种类、添加顺序、添加量、添加作业点等的合理选择与精准控制,而在不同作业选择性加入的浮选药剂不能完全与矿物作用,将导致选矿厂排出的废水中残留有大量的浮选药剂。选矿废水残留浮选药剂的有用成分及有害成分同时共存,未经适当处理直接回用,将破坏浮选药剂制度且难以及时有效调整,从而扰乱选矿分离过程及影响选矿生产操作。张国范等[１]针对硫化—氧化混合锌矿尾矿废水回用试验研究,研究结果表明：氧化锌矿选矿废水直接用于硫化锌矿浮选,硫化锌矿回收率从９１．０５%下降至6８．6０%,品位从２３．４８%下降至１6．７７%,指标降低最主要的原因是废水中含有大量的有机浮选药剂,会导致浮选效果严重恶化。黄橙等[２]在三鑫铜矿选矿废水循环利用工业实践中,研究得出：经过絮凝沉降处理后的回水直接循环使用,对混合浮选影响不大,但回水中浮选药剂的积累会使得混合精矿产率增大,由１３．１０%上升到１５．５４%,进而会导致铜精矿品位降低,由２１．８９%降低至１３．５４%。李海令等[３]在内蒙古获各琦铅锌选矿厂废水利用生产实践中,研究得出：采用铅锌顺序优先浮选工艺流程,锌选别阶段的部分残留药剂会对铅选别造成干扰,增加铅锌分离的难度,影响铅选别的指标,采用选铅和选锌废水分别回用方案,可以实现较低成本条件下回水综合利用,且不会对选矿技术指标造成过多的影响。
2 有色金属矿山选矿废水的处理方法
2.1 自然净化法
自然净化法常以尾矿库为构筑物，选矿废水进入尾矿库后，固体悬浮物经重力自然沉降，残余浮选药剂因性质不稳定而分解，金属离子与矿浆中的阴离子形成沉淀，并加之自然曝气氧化、光降解、生物净化等作用，使得选矿废水中的悬浮物、残余药剂、金属离子等降低，甚至基本去除。研究了模拟废水中丁基黄药的自然降解规律，研究结果表明:初始浓度为10mg/L的丁基黄药，在pH=4．5的情况下，经3d的自然降解，浓度可降至0．05mg/L以下，达到国家排放标准。进行了铅锌矿选矿废水净化回用工艺的试验研究，研究结果表明:CODCr、Pb、Zn、Cu含量分别为157．68、5．67、0．48、3．3mg/L的尾矿水，经放置15d自然降解，CODCr、Pb、Zn、Cu含量分别降低到38．45、5．18、0．29、0．48mg/L，废水中的CODCr及Cu2+、Zn2+等重金属离子得到了有效去除，但对Pb2+离子去除作用不大。自然净化法具有工艺简单、运行成本低、对处理水体不产生二次污染等特点，但受气温、日照等自然因素干扰大，且存在净化不彻底、耗时长等缺点，因此自然净化法多与其它处理方法联合使用，以提高选矿废水的处理效果。
2.2尾矿库溢流水回用
选矿废水与尾矿浆共同排入尾矿库，经过挥发反应、生物降解反应、氧化反应、光降解反应，去除混合废水中的悬浮颗粒物、重金属离子络合物和选矿药剂。例如，混合废水中的黄药经过水解反应、氧化反应以及光降解反应，转化为二硫化碳（CS2）、醇类（R-OH）、硫（S）以及硫化碳（R-COS）等。尾矿库溢流水水量大，水质稳定，可直接用于磨矿、分级和浮选等单元。尾矿库溢流水回用具有设施简单，工艺简便，对选矿厂给排水系统水量平衡影响程度小等优势。以寿王坟铜矿为例。该铜矿位于承德市东南部，属鹰手营子矿区管线范围。早在二十世纪七十年代，寿王坟铜矿就采用了尾矿库溢流水回用技术，取得了良好的应用成效。尾矿库溢流水多次回用，会使水体中的悬浮颗粒物质、重金属离子络合物、悬浮颗粒和硫酸根离子（SO42-）、钙离子（Ca2+）等沉积，降低选矿指标。同时，有机油类物质残留会增强回用水的起泡性，而气泡附着矿泥，会降低回用水利用率。尾矿库溢流水水质变化大，回收工艺控制难度也相对较大。如果尾矿库与厂区的距离较远，则回水输运成本较高。为此，在有色金属矿山选矿时，相关人员要结合实际情况对其进行回用。3．2酸碱中和法酸碱中和法，通过酸性废水中的H+与外加OH－，或使碱性废水中的OH－与外加的H+相互作用，生成弱解离的水分子，而矿浆中的重金属离子与氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀;生产实践中常用的中和剂有硫酸、硝酸、盐酸、石灰、碳酸钠、氢氧化钠、酸性废水、碱性废水等。郑雅杰等采用二段中和法处理某酸性矿山废水，研究结果表明:用石灰调pH值至5，Fe、Mn、Zn去除率分别为14．14%、5．94%和13．91%;用氢氧化钠二段中和后，调pH值至10．2，曝气流量为50mL/min，反应时间为20min时，废水中铁、锰、锌去除率均达到99．7%以上。吴飞进行了武山铜矿选矿尾矿浆中和处理采矿井下酸性废水的研究，研究得出:利用井下酸性废水处理碱性尾矿废水，按体积比4∶1进行中和反应，Cu、Zn等有害离子生成难溶的氢氧化物沉淀，处理后的外排水稳定达标，完全可以复用于选矿。FengD等采用碱性的炼铁渣和炼钢渣作为中和剂用以中和酸性选矿废水，并利用其吸附性去除废水中的铜、铅等重金属离子，在南非某金矿酸性废水进行处理试验时取得了成功。酸碱中和法是处理酸性废水、碱性废水最常用的传统方法，具有工艺简单、反应快、适应性强和运行稳定等优点，但对残留选矿药剂的去除效果较差，而且受中和剂的影响较大，如盐酸、硝酸具有较强腐蚀性，石灰中和污泥量大及会造成结垢等。
3 结束语
为使选矿废水回用不影响选矿技术指标,只需对选矿废水中扰乱选矿过程的有害物质进行有效处理,而相对于选矿废水的达标排放前的处理,无需对选矿废水进行全面彻底的处理净化,显然选矿废水处理回用的技术经济可行性较优,且只有实现选矿废水的处理回用零外排才能彻底实现节约用水和保护环境的目的。通过以上分析与论述可以获知，我国自然资源储量丰富，其中待开采的有色金属矿众多。随着重工业的发展和科技的完善，有色金属矿山开采规模与开发程度也越来越大。在选矿、开采以及矿区修复等作业环节中，加强废水处理和生产应用至关重要，值得相关部门的高度关注，从而更好的完善现有工作，实现工程开采的经济效益与社会效益的双赢。
参考文献:
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