选矿废水处理技术研究进展

（哈密博伦矿业有限责任公司，新疆 哈密 839103）

现阶段，国内工业的发展速度持续加快，一些全新的技术开始得到应用，环境保护也成为了大家关注的重点。从矿产资源开采的角度来看，废水、废气、废渣的产生是无法避免的，其对环境造成的破坏也较为严重，在矿山废水中含有的毒害物质是较多的，而且需要长时间才能分解，这就使得环境受到严重的侵害。而毒害物质进入到人体后则会使得染色体发生变化，新生儿残疾、畸形的概率明显增加。矿山废水未经处理就直接排放的话，对环境、人体造成的伤害将是更为严重的。因此相关企业必须要对此有清晰的认知，通过切实可行的技术来对矿山废水进行处理。

1 选矿废水的来源

对矿产资源进行开采时产生的全部外排水统称为选矿废水，常见的有尾液、溢流水、滤液等。从我们国家的实际情况来看，矿石资源的品质并不是很高，在选矿时采用的工艺也相对复杂，而这就使得选矿废水的产生量大幅增加，其中含有多种类型的重金属离子，而且固定悬浮物、浮选残留药剂的是含量也是较高的。对于矿山企业来说，必须要对矿山废水治理工作予以重视，选择合适的技术来保证治理效果达到预期。

2 选矿废水及其主要污染物

对选矿废水进行分析可知，其主要包括三类，即选矿工艺排水、尾矿池溢流水、矿场排水。选矿废水存在大量的污染物，常见的包括悬浮物、酸碱、重金属离子、分散杂质、硫酸盐、氯化物等，如果采用矿石浮选方法的话，还会产生一定量的有机浮选药剂、无机浮选药剂，此外还包括酚、胺、膦等污染物[1]。

3 选矿废水中污染物的危害性分析

在展开选矿工作时，无论采用何种方法，选矿废水均会产生，而且矿石不同，在对其进行处理的过程中产生的选矿废水也存在差异，尤其是污染物有明显的区别。采用矿石磁选方法的话，悬浮物的产生量是较大的，而采用浮选方法的话，选矿药剂、重金属离子则是主要的污染物。如果选矿废水没有得到有效处理的话，矿区周边环境必然会受到一定程度影响，而且精矿质量也难以得到保证。

3.1 对环境的危害

有些选矿废水呈现为强酸性，有些则为强碱性，如果未经有效处理就直接排放至河流中，那么水质必然受到很大影响，水生动植物将难以生存。在选矿废水中，重金属元素的含量是较高的，其对动植物健康造成的影响非常大，如果进入人体的话，则会导致健康受损。在浮选废水中会残留一定量的浮选药剂，比方说，残留的黄药处于酸性环境中就会发生自然分解，而产生的CS2会严重破坏周边环境。再比方说，磷矿选矿废水直接排入水体的话，则会使得pH值明显升高，这样一来，微生物生长就会受到一定程度抑制，而且磷元素则会使得水体出现富营养化状况。若想使得矿区周边的环境能够得到有效的保护，必须要寻找到切实可行的措施来保证选矿废水得到有效处理。

3.2 金属离子的影响

在选矿废水中存在一定量的金属离子，这是因为使用的选矿药剂本就含有金属离子，进行矿石磨矿时也会导致金属离子产生。

如果未能对金属离子进行有效处理的话，矿浆的pH值就会出现变化，浮选效果也就难以达到预期。部分金属离子会和浮选药剂产生反应，导致药剂用量增加，有些则会和药剂结合起来，并覆盖于矿粒的表面，这样就会使得捕收剂的作用难以发挥出来。比方说，对选矿废水中存在的黄药予以清除时，选择亚铁沉淀法能够起到良好作用，在亚铁离子增多后，黄药含量有明显的降低，由此可知，亚铁离子的数量过多的话，会导致浮选效率变得较为低下[2]。

4 矿山废水处理技术的研究进展

4.1 酸碱中和法

我们国家的矿石品位呈现出较低的状态，因而进行选矿时就会发生主组分的分离，带来的结果就是选矿尾液中含有的酸性氢离子、重金属离子大幅增加。在对其进行处理时，酸碱总中和法的应用是较为常见的，也就是将石灰、电石泥、炼铁废渣等掺入到废水当中，这样可以使得氢离子中和目标达成，确定废液实际的pH值、沉淀物溶解状况后，通过逐步沉淀、分离的方法来实现重金属离子的去除。酸碱中和法具有明显的优势，其工艺操作非常的方便，不需要投入太多的运行成本，可以对大量废水进行处理，而且适应性是相对较强的，然而其也存在不足，那就是设备、管壁会结垢，进而导致二次污染出现。所以说，在对此种方法予以实际应用时，应该要将其和絮凝沉降法、氧化法等进行联合使用，这样可以保证处理效果更为理想。比方说，德兴铜矿在对酸碱废水进行处理时采用的方法是将一定量的石灰掺入到碱性废水中，进而和酸性废水进行混合，此种处理方式能够避免管路发生结钙问题，而且处理能力有大幅提高，每天能够处理的酸性水达到1万m3，而处理的碱性水则高达2.5万m3，而且其中的污染物含量和国内现行的排放标准是相符合的，达标率超过了85%，每年能够为企业创造的经济效益达到600万人民币。

4.2 混凝沉淀法

在煤气化废水中含有的有机物是较多的，而且降解的难度非常大。这些有机物在水体中呈现出悬浮状态、胶体状态，采用传统沉淀法予以去除的话，效果达不到预期，为了改变此种状况，应将适量的混凝剂、助凝剂掺入沉淀池中，经过充分搅拌后则可使得有机物无法保持悬浮状态，经过絮凝、聚集，小分子悬浮物就会变为大颗粒，进而减速沉降，采用固液分离方法可将悬浮物、色度之类的污染物予以有效去除。从煤气废水的处理情况来看，使用混凝剂可以使得处理效果更为理想，对各种污染物的处理效率能够有大幅提升。对有机、无机絮凝剂进行合理搭配，能够使得除油率明显提高，可以达到85.5%，而固溶体则会明显降低，只有25.9mg/L。

在萃取脱酚煤气废水中，单元酚、多元酚的实际含量是较高的，而酚类物质属于工业副产品，因而要通过有效措施对其进行回收，这样可以使得废弃物的利用率大幅提高，而且废水具有的可生化性也能够得到提升。在现阶段，溶剂萃取技术的应用是较为普遍的，通过其能够对含酚废水进行有效处理，脱酚率最高可以达到99%。

在对此种方法予以实际应用时，酚可以在萃取剂中有效溶解，如此一来，就可使得酚类物质真正实现转移，和废水也就能够分离。若想保证脱酚效果更为理想，必须要保证选用的萃取剂是最为合适的，简单来说，萃取剂应该要具有较高的萃取效率，能够实现油水分离，挥发、乳化应该是较低的，不会造成二次污染，同时应该具有较高的性价比。在对气化废水进行脱酚处理的过程中，可以使用的萃取剂包括了苯、重苯、轻油、异丙醚等。在现阶段，煤气化工艺呈现出较快的发展趋势，而且气化废水必须要达到既定指标后才可以出水，而这使得萃取剂的选用必须要慎重。不少的专家针对萃取脱酚工艺展开了深入研究，而萃取剂选用则是研究的主要方向。比方说，哈尔滨气化厂选用的萃取剂为异丙醚，效果是明显的，挥发酚的回收率高达96%，而非挥发酚也能够达到58.1%至63.5%间。另外来说，萃取剂的再生温度是较低的，这就可以避免水解的发生，如果pH值在5至8间的话，通过异丙醚进行萃取可以使得出水中含有的酚物质大幅降低，浓度在100mg/L以下。萃取剂选择甲基异丁基甲酮的话，酸性环境中的萃取效率会有明显提升，可以达到93%。在对煤气化酚类废水进行萃取分离是常见的，此种方法不需要占用大量土地，设备投入也不大，可以使得酚类物质的回收率大幅提高，但其也存在弊端，那就是萃取剂残留难以避免。

4.3 氧化法

进行选矿工作时，一般要利用浮选剂来实现精矿洗选目的，但是浮选药剂必然会出现残留，并进入到选矿尾液之中，这样一来，水质COD就会有明显的上升，对周围水土产生的影响是非常大的。在进行处理时，氧化法的使用是较为常见的，简单来说就是将氧化剂掺入到废水中，使得有机物能够被氧化处理，进而转变为无毒物质，或者是低毒物质。氧化法是降低废水中COD的有效手段，常规氧化剂有:过氧化氢、臭氧、次氯酸（钠、钙）和氯等。深度氧化技术，指在催化剂、光、电、磁等物理和化学作用下，利用产生的强氧化性活性自由基对废水中残留的大分子有机物进行降解，最终转化为低毒或无毒小分子;深度氧化技术主要有:臭氧一复合氧化技术、Fenton氧化技术、光化学（催化）氧化技术、电催化和过硫酸盐氧化技术。采用Fenton氧化技术处理矿山模拟废水，试验结果表明:当废水中的胺类捕收剂初始浓度为500mg/L时，废水溶液的pH值为4、Fe2+与H2O2的物质量之比为0.5的试验条件下，Fenton氧化技术能有效降解胺类捕收剂。

以十八胺、十二烷基丙基醚胺为模拟捕收剂为例，废水中的COD去除率分别高达93.72%和94.26%。采用电催化氧化法去除选矿浮选废水中的重金属废水Pb2+和苯胺黑药残留物,试验结果表明：当废水溶液中pH=4、电流密度为20mA/cm2、脉冲周期为2s和催化反应时间为90min的条件下，脉冲电催化内电解流化床技术可有效去除浮选废水中的Pb2+和苯胺黑药,二者去除率分别为,99.8%和7.83%；同时，BOD5/COD的比值由0.15上升至0.41，可生化性得到显著提升。

5 结语

综上所述，在矿山开发利用的过程中要特别注意保护地下水环境，防止地下水污染，甚至可以通过一定的措施对地下水质量进行改良。

加强污水排放控制，在地下水补给区建立污染防护区，禁止在防护区内排放污染废水、堆放污染物及从事其它可能造成地下水污染的活动。