选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水和矿场排水。选矿工艺排水一般是与尾矿浆一起输送到尾矿池,统称为尾矿水;因此选矿废水处理也称为尾矿水处理。
选矿废水分类
1、碎矿过程中湿法除尘的排水,碎矿及筛分车间、皮带走廊和矿石转运站的地面冲洗水:这类水主要含原矿粉末状的悬浮物,一般可经沉淀后即可排放,沉淀物可进入选矿系统回收其中的
有用矿物。
2、洗矿废水:含大量悬浮物、通常经沉淀后澄清水回用于洗矿,沉淀物根据其成分进入选矿系统后排入尾矿系统。有时洗矿废水呈酸性并含有重金属离子,则需作进一步处理,其废水性质与矿山酸性废水相似,因而处理方法也相同
3、冷却水:碎、磨矿设备油冷却器的冷却水和真空泵排水,这类废水只是水温较高,往往被直接外排或直接回用于选矿。
4、石灰乳及药剂制备车间冲洗地面和设备的废水:这类废水主要含石灰或选矿药剂,应首先考虑回用于石灰乳或药剂制备,或进入尾矿系统与尾矿水一并处理。
5、选矿废水。包括选矿厂排出的尾矿液、精矿浓密地溢流水、精矿脱水车间过滤机的滤液、主厂房冲洗地面和设备的废水,有时还有中矿浓密溢流水和选矿过程中脱药排水等:这是选厂废水的主要来源,其有害成分基本相同,尾矿液更含有大量的悬浮物。
针对选矿废水中的污染物,可以采用的处理单元分别如下:
悬浮物:主要采用预沉淀、混凝/沉淀法。
酸碱性废水:废水相互中和法、尾矿碱度中和酸性。
重金属离子:调节原水pH值共沉淀或浮选技术、硫化物沉淀、石灰-絮凝沉淀、吸附技术(包括生物吸附)、螯合树脂法、
离子交换法、
人工湿地技术。
黄药、黑药:铁盐混凝/沉淀法、漂白粉氧化、Fenton氧化降解法、人工湿地技术。
氰化物:自然净化法、次氯酸盐/液氯氧化、过氧化氢氧化法、铁络合物结合法、难溶盐沉淀法、酸化-挥发再中和法、硫酸锌-硫酸法、二氧化硫空气氧化法、电解氧化化法、臭氧氧化法、离子交换法、生物降解法、人工湿地。
硫化物:与含重金属废水互相沉淀、吹脱法、空气氧化法、
化学沉淀法、
化学氧化法、生化氧化法。
化学耗氧物:混凝/沉淀、生物降解、高级氧化、吸附法。
危害
选矿废水不经处理排放或流失会严重污染水源和土壤,危害水产和植物,淤塞河流、湖泊。
第二次世界大战期间,日本三井金属矿业公司神冈铅锌矿选矿废水和冶炼厂镉车间废水排入神通川,水体和农作物受到污染,当地居民由于长期食用受镉污染的水和稻米,1951~1968年有200多人患镉中毒症,称痛痛病。中国的有色金属矿山大多分布在长江以南,选矿废水的排放对河流、湖泊水源和农业、渔业生产造成很大威胁。有的河流、湖泊被尾矿淤积,浮选剂臭气四溢,使鱼类受污染而不能食用,渔业减产。
减轻危害措施
尾矿池是大容积的沉淀-贮存池,可以利用地形设置在峪谷、坡地、河滩或平地上,以堤坝围筑而成。池内设置排水井和排水管,或沿边缘开设排水沟,尾矿水在池内澄清净化后溢流排出。尾矿水中的悬浮物沉淀在池底部贮存。废水在池内至少停留一昼夜。此法可有效地去除废水中的悬浮物,重金属和浮选药剂含量也有所降低。停留时间愈长,处理效果愈好。尾矿池溢流水可循环使用。重选、磁选和单一金属矿的简单浮选,对水质要求不高,水循环利用率可达80%,或完全不排水。当尾矿颗粒极细以及部分呈胶体状态,可向尾矿水中投加混凝剂以加速澄清过程和提高处理效果。如在尾矿水中投加石灰,可去除60~70%的黄药和黑药。
未达标处理
尾矿池上清液如达不到排放标准时,应作进一步处理。
常采用的处理方法有:
①去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法。去除 1毫克铜需石灰0.81毫克,1毫克镍需石灰0.88毫克,pH要求控制在8.5以上。用粒度小于 0.1毫米的焙烧白云石吸附可去除铜、铅离子。去除1毫克铜需白云石25毫克,1毫克铅需白云石2.5毫克。
②去除浮选剂用矿石吸附法,采用铅锌矿石可吸附有机浮选剂,去除1毫克有机浮选剂需铅锌矿石200毫克。用
活性炭吸附法处理更为有效,但价格昂贵。
③含氰废水主要采用
化学氧化法,如漂白粉氧化法;也可用
硫酸亚铁石灰法和铅锌矿石法除氰,每克氰加200克矿石,可去除简单氰化物约90%,或复合氰化物约70%。高浓度含氰废水可以回收氰化钠。