選礦廢水處理及回用技術(shù)探討

俞進(jìn)發(fā)

江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司德興銅礦 江西德興 334224

1 有色金屬礦山選礦廢水的生產(chǎn)回用

1.1 選礦廢水源頭分質(zhì)回用

根據(jù)選礦廢水化學(xué)性質(zhì)差異，優(yōu)先進(jìn)行選礦廢水源頭分質(zhì)回用。由此，減少選礦廢水排放量，降低末端選礦廢水凈化處理負(fù)荷。選礦廢水源頭分質(zhì)回用使選礦藥劑的利用率大大增加，減少選礦藥劑的損失。銅鋅礦脫水真空泵、球磨機(jī)以及破碎機(jī)等設(shè)備所使用的冷卻水是未受到任何污染的，完全可以直接排放到外部環(huán)境中，或者二次回收利用。選礦廢水源頭分質(zhì)回用對選礦廠給排水設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)要求較高，而這種高標(biāo)準(zhǔn)也衍生了一系列的不穩(wěn)定性因素。例如，選礦廢水水量和水質(zhì)不穩(wěn)定；選礦廢水中的碎石瓦礫、固體懸浮物等極易造成管道堵塞；選礦廢水中的懸浮顆粒物質(zhì)、重金屬離子及浮選藥劑會對浮選作業(yè)造成干擾[1]。

1.2 尾礦庫溢流水回用

選礦廢水與尾礦漿共同排入尾礦庫，經(jīng)過揮發(fā)反應(yīng)、生物降解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、光降解反應(yīng)，去除混合廢水中的懸浮顆粒物、重金屬離子絡(luò)合物和選礦藥劑。例如，混合廢水中的黃藥經(jīng)過水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)以及光降解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為二硫化碳（CS2）、醇類（R-OH）、硫（S）以及硫化碳（R-COS）等。尾礦庫溢流水水量大，水質(zhì)穩(wěn)定，可直接用于磨礦、分級和浮選等單元。尾礦庫溢流水回用具有設(shè)施簡單，工藝簡便，對選礦廠給排水系統(tǒng)水量平衡影響程度小等優(yōu)勢。以壽王墳銅礦為例。該銅礦位于承德市東南部，屬鷹手營子礦區(qū)管線范圍。早在二十世紀(jì)七十年代，壽王墳銅礦就采用了尾礦庫溢流水回用技術(shù)，取得了良好的應(yīng)用成效。尾礦庫溢流水多次回用，會使水體中的懸浮顆粒物質(zhì)、重金屬離子絡(luò)合物、懸浮顆粒和硫酸根離子（SO42-）、鈣離子（Ca2+）等沉積，降低選礦指標(biāo)。同時，有機(jī)油類物質(zhì)殘留會增強(qiáng)回用水的起泡性，而氣泡附著礦泥，會降低回用水利用率。尾礦庫溢流水水質(zhì)變化大，回收工藝控制難度也相對較大[2]。

1.3 選礦廢水末端處理回用

將排除的選礦廢水在回收利用前實施有機(jī)處理，待其滿足規(guī)定要求后，重新作為選礦用水加以應(yīng)用，不僅可以節(jié)約用水，還能降低廢水排放對環(huán)境的污染。選礦廢水末端處理回用技術(shù)的應(yīng)用，提高了管理和生產(chǎn)操作的便利性，減少資源占用率，降低成本損耗，不過在使用中，需要嚴(yán)格按照規(guī)范要求實施廢水回收處理，改善水質(zhì)質(zhì)量。另外，目前選礦廢水中含有雜質(zhì)和污染物種類較多，單一的處理技術(shù)已經(jīng)難以滿足處理要求，需結(jié)合多種方式來增強(qiáng)處理效果，加大廢水回收利用率。以銅鋅礦選礦廢水處理為例，采用了以下三種回用技術(shù)：一是被用于泡沫沖洗處理的銅鋅礦選礦廢水，其在不經(jīng)處理的情況下，可使用數(shù)量不足總消耗水量的4 成。而在經(jīng)過處理后，回用水量達(dá)到8 成以上，且不會對選礦指標(biāo)帶來任何影響。處理工藝流程為酸堿值調(diào)節(jié) - 混凝沉淀 - 養(yǎng)護(hù)處理 - 吸收過濾。二是直接回用和處理在回用融合方式，產(chǎn)生的選礦廢水一部分直接循環(huán)使用，一部分按照下面工序處理后使用，工序流程為先進(jìn)行酸堿值調(diào)節(jié)和混凝沉淀，再利用活性炭完成最后吸附，達(dá)到使用的目的。該方法可縮減資金成本損耗，促進(jìn)水資源循環(huán)利用，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。三是部分廢水以源頭分質(zhì)循環(huán)利用的方式回流，部分廢水則在經(jīng)過酸堿調(diào)試、沉淀、吸附及臭氧氧化后進(jìn)行回用。該融合方式滿足廢水零排放要求，處理后產(chǎn)生的殘留物同鉛精礦一起被回收利用，降低資源損耗。結(jié)合上述所說，多種融合技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以改進(jìn)礦山廢水處理效率，實現(xiàn)零排放要求，這樣不僅能減少實際作業(yè)中水資源的過度損耗，降低成本支出，也可縮減處理設(shè)施的占地面積，做到空間的優(yōu)化處理，同時對于產(chǎn)生的金屬物質(zhì)，可重新被應(yīng)用到作業(yè)中，加大資源的利用率，進(jìn)而為企業(yè)發(fā)展積累更多效益。

2 氣化廢水的處理

氣化廢水的處理要經(jīng)過預(yù)處理、生化處理和深度處理3 個步驟，與焦化廢水和半焦化廢水的處理過程也是類似的，廢水經(jīng)生化處理后尚存部分難以生化降解的物質(zhì)及無機(jī)鹽，因此還需利用膜分離等技術(shù)進(jìn)行深度處理，常用的手段有超濾、納濾、反滲透法還有膜生物反應(yīng)器[3]。

3 焦化廢水的處理

首先，進(jìn)行初步的廢水過濾處理，過濾廢水中的大顆粒的懸浮物等容易被截留的物質(zhì)；然后，進(jìn)行生化處理，將其中的有害苯、多環(huán)芳烴等進(jìn)行分解處理；最后，進(jìn)行深度處理，將焦化廢水回收再利用。最后一個步驟的深度處理，常用的處理技術(shù)是膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)主要有超濾、滲率、納濾等特點，國內(nèi)目前常用的膜分離技術(shù)主要有兩種，分別是用全膜分離技術(shù)深度處理廢水，和利用膜分離技術(shù)與其他技術(shù)手段結(jié)合對廢水進(jìn)行深度處理。全膜分離是結(jié)合超濾、納濾和滲透法，首先利用砂率器對廢水進(jìn)行初步的過濾處理，然后進(jìn)入超濾設(shè)備去除掉廢水中的膠狀污染物，在納濾和反滲透過程中加藥，將廢水軟化并且去掉鹽離子等，廢水經(jīng)過最后的反滲透處理，排入產(chǎn)水池待回收利用?，F(xiàn)階段所使用的單一的膜分離技術(shù)過濾效率較低，隨著技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)在常用其他手段與膜分離技術(shù)結(jié)合，例如將催化氧化法與膜分離技術(shù)結(jié)合，這種方式成本低、效率高、處理效果穩(wěn)定。

4 結(jié)語

通過以上分析與論述可以獲知，我國自然資源儲量豐富，其中待開采的有色金屬礦眾多。隨著重工業(yè)的發(fā)展和科技的完善，有色金屬礦山開采規(guī)模與開發(fā)程度也越來越大。在選礦、開采以及礦區(qū)修復(fù)等作業(yè)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)廢水處理和生產(chǎn)應(yīng)用至關(guān)重要，值得相關(guān)部門的高度關(guān)注，從而更好的完善現(xiàn)有工作，實現(xiàn)工程開采的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏。