目前,礦山機(jī)械設(shè)備廠家外對(duì)選礦廢水處理技術(shù)都有一定的探索,認(rèn)為選礦廢水的回收利用技術(shù)難度大、費(fèi)用高,如何合理地回收利用選礦廢水已成為世界性的課題。
選礦廢水的來源、特征和危害。
1.1礦石廢水源。
談到來源問題,選礦廢水并非選礦過程中排放的廢水。有些用于沖洗場(chǎng)地表面的水和用于冷卻的水也屬于選礦廢水。按礦石來源可將其分為兩大類:一類為濃縮精礦和中型礦石的脫水溢流,這種廢水量很小,約占總廢水的5%;二是在選礦過程中,各種工藝產(chǎn)生的廢水,其中還包括部分沖洗水。
關(guān)于廢水主要來源的特別說明如下:
(1)礦石破碎過程中的除塵排水,碎石場(chǎng)、車間、運(yùn)輸站地面的沖洗水。這種廢水中的主要雜質(zhì)是懸浮在粉體上的微粒,經(jīng)物理沉淀后即可回收利用。沉積物中有用的礦物也可以被回收。
二、洗礦廢水。雜質(zhì)的成分基本上與上一種來源相同,也是主要的懸浮物。處置辦法同上但是,有時(shí)洗礦廢水中可能含有某些重金屬離子,需進(jìn)行相應(yīng)的處理,處理方法與礦山酸性廢水處理方法相同。
三、用于冷卻的水。有些選礦工藝是在高溫條件下進(jìn)行的,設(shè)備需要靠水流來帶走熱量。這部分廢水無需處理即可直接回收再利用。
四、選礦廢水。選礦廠排出的尾礦液體。其中雜質(zhì)種類較多,污染后果較為嚴(yán)重,是本文研究的重點(diǎn)。
2.選礦廢水的特點(diǎn)和危害。
選礦廠廢水中含有大量的懸浮物和多種摻雜的有害物質(zhì),且濃度較低。其中包括選礦藥劑成分、金屬離子及氟、砷等,未經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染。選礦廢水的排放含有大量的尾礦粉末,使河流變色。選礦廠的藥劑成分大多有毒,廢水未經(jīng)處理排放,會(huì)對(duì)某些水生動(dòng)植物造成危害。有毒物質(zhì)也可能通過食物鏈擴(kuò)散到生物圈中的其他群體。累積時(shí)間長(zhǎng),后果嚴(yán)重此外,選礦廢水pH值不符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。
選礦廢水循環(huán)處理技術(shù)研究;
2.1膠體材料加工。
膠狀物質(zhì)是指細(xì)小懸浮狀態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物,用物理沉降法無法去除。去除這類物質(zhì)的關(guān)鍵是破壞其穩(wěn)定性的分散系,可通過添加某種化學(xué)藥品來達(dá)到目的。用傳統(tǒng)的重力沉降法分離破壞物。但要注意的是,投入的化學(xué)藥品本身也會(huì)對(duì)水體造成一定程度的污染,因此,應(yīng)適量使用??筛鶕?jù)水質(zhì)的不同選擇投入量,也可采用一些后續(xù)處理能清除的藥劑投入量。
2.酸堿程度處理。
選煤廢水的pH值普遍低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),化學(xué)工藝中的中和法是解決這一問題的有效方法之一,其原理是,廢水中的H+(或OH-)與外加的OH-(或H+)發(fā)生相互作用,產(chǎn)生弱解離的水分子(OH-+H+=H2O),從而改善廢水的pH。從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),可將酸性廢水與堿性廢水混合進(jìn)行中和反應(yīng),省去了專用化學(xué)藥品的費(fèi)用。但兩種廢水混合前,必須先進(jìn)行取樣試驗(yàn),保證反應(yīng)能達(dá)到預(yù)期效果后,再進(jìn)行大量反應(yīng)。該方法處理酸堿廢水過程簡(jiǎn)單,操作方便,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.3氰化物處理。
2.3.1氯堿堿法。
對(duì)于堿性氯化法的研究,國(guó)內(nèi)外始于70年代初,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了幾年,成為當(dāng)時(shí)最廣泛的化學(xué)處理方法。其原理是,在水體為堿性(Ph=10~11)的情況下,用次氯酸鈣或液態(tài)氯生成次氯酸根離子(Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O),使之破壞氰化物,從而去除大部分絡(luò)合氰。在此過程中,氰化物的濃度可顯著降低,降至0.1mg/L以下。盡管這種處理方法效果明顯,但成本仍然較高,且反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體,安全性較低,部分氫化物還無法消除。
2.3.2生物降解技術(shù)。
80年代隨著生物工程的興起而興起。生物降解法除氰已在國(guó)內(nèi)外開展。據(jù)有關(guān)報(bào)道,美國(guó)已在1984年投入使用一套生物降解系統(tǒng),主要用來回收尾礦中的廢水。通過實(shí)驗(yàn)證明,該微生物的代寫法可降解廢水中的氰化物。除氰化物外,廢水中的其它雜質(zhì),如重金屬離子等經(jīng)生物降解法處理后,含量也有所降低。但是目前這種技術(shù)的限制很大,成本很高。國(guó)內(nèi)很少采用這種方法回收廢水。
2.3.3硫酸鹽鋅法
硫酸鋅用于水中氰化物的回收被稱為硫酸鋅(8HCN+6ZnSO4+2H2O=4ZnCN+2Zn(CN)+6H2SO4+O2)。本發(fā)明不但可以凈化廢水,而且可以變廢為寶,綜合回收。氰化物與鋅離子在硫酸鋅中形成氰化鋅沉淀。然后用硫酸進(jìn)行沉淀,得到氰化物鋅和硫酸鋅。為提高氰化物去除率,一般采用高濃度廢水處理。污水再經(jīng)過其它工序,從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可排放。
2.3.4自然凈化方法
污水除氰最常用的方法是自然凈化法。其具體操作是將廢水排入尾礦庫(kù),通過自然下的稀釋、生物降解、氧化、揮發(fā)、沉降等物理、化學(xué)作用分解氰化物,使重金屬離子沉淀,達(dá)到凈化廢水的目的。本工藝具有不使用任何藥劑,回收成本較低,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。而尾礦庫(kù)則要求體積大,占地面積大,受氣候影響嚴(yán)重。這種方法至今仍被廣泛使用,但已逐步被化學(xué)法所取代。
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