選礦廢水的處理

選礦廢水的處理概念選礦廠磨碎和選別過程中外排的廢水成為選礦廢水選礦廢水包括選礦工藝排水、尾礦池溢流水和礦場排水。選礦工藝排水一般是與尾礦漿一起輸送到尾礦池，統(tǒng)稱為尾礦水。因此，選礦廢水的處理成為尾礦水的處理。選礦廢水依據(jù)其排放源分為兩類：精礦以及中礦濃縮脫水產(chǎn)生的溢流水，其水量一般缺乏選礦總水量的5%浮選等選礦過程的水量〔包括一些沖洗水〕，占總廢水量的95%以上選礦廢水的來源選礦廢水主要有以下來源：〔1〕碎礦過程中濕法除塵的排水，以及碎礦及篩分車間、皮帶走廊和礦石轉(zhuǎn)運(yùn)站的地面沖洗水，主要含原礦粉末狀的懸浮物，一般經(jīng)沉淀后即可排放，沉淀物可進(jìn)入選礦系統(tǒng)回收其中的有用礦物?！?〕洗礦廢水：含大量懸浮物，通常經(jīng)沉淀的澄清水回用于洗礦，沉淀物根據(jù)其成分進(jìn)入選礦系統(tǒng)后排入尾礦系統(tǒng)；有時洗礦廢水呈酸性并含有重金屬離子，其性質(zhì)與礦山酸性廢水相似，因而進(jìn)一步處理的方法也一樣?！?〕冷卻水：指碎、磨礦設(shè)備油冷卻器的冷卻水和真空泵排水，其水溫較高，往往被直接外排或直接回用于選礦?！?〕石灰乳及藥劑制備車間沖洗地面和設(shè)備的廢水：主要含石灰或選礦藥劑，應(yīng)首先考慮回用于石灰乳或者藥劑制備，或進(jìn)入尾礦系統(tǒng)與尾礦水一并處理?！?〕選礦廢水：包括選礦廠排出的尾礦液，精礦濃密溢流水，精礦脫水車間過濾機(jī)的濾液、主廠房沖洗地面和設(shè)備的廢水，有時還有中礦濃密溢流水和選礦過程中脫藥排水等。這是選廠廢水的主要來源，其有害成分根本一樣，尾礦液含有大量的懸浮物。選礦廢水的分類及其特點(diǎn)按廢水所含污染物的主要成分，有色金屬選礦廢水可分為酸性廢水、堿性廢水、重金屬廢水、含氰廢水、含氯廢水、含油廢水和含放射性元素廢水等我國選礦廠的廢水主要有三個特點(diǎn)：〔1〕廢水排放量大，是我國選礦廠廢水的特點(diǎn)之一，每噸礦石的選礦用水量為5～10噸〔2〕廢水成分較復(fù)雜，有毒有害成分較多，但濃度較低〔3〕浮選廠的廢水中所含藥劑的品種多且濃度較高，采用浮選工藝時，添加的各種捕收劑、抑制劑、起泡劑、調(diào)整劑等，除一局部吸附在浮選精礦和尾礦顆粒外表外，其余都隨選礦廢水排出；一般浮選藥劑在廢水中的比例，占總加藥量的百分?jǐn)?shù)如下：黃藥為2.5%-3.5%，黑藥<5%，氰化物為20%-30%，酚類為70%-95%，2#油為50%-90%。選礦廢水的危害選礦廢水中主要有害物質(zhì)是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機(jī)和無機(jī)浮選藥劑，包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細(xì)粒分散雜質(zhì)。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經(jīng)空氣氧化與水混合而形成的，選礦廢水中的污染物主要有懸浮物、酸堿、重金屬和砷、氟、選礦藥劑、化學(xué)耗氧物質(zhì)以及其他的一些污染物如油類、酚．銨、膦等等。重金屬如銅、鉛、鋅、鉻、汞及砷等離子及其化合物的危害，已是眾所周知。其他污染物的主要危害如下：一、懸浮物：水中的懸浮物可以發(fā)生諸如阻塞魚鰓、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件，如果懸浮物濃度過高，還可能使河道淤積，用其灌溉又會使土壤板結(jié)。如果作為生活用水，懸浮物是感觀上使人產(chǎn)生不舒服的感覺一種物質(zhì)，而且又是細(xì)菌、病毒的載體，對人體存在潛在的危害。甚至當(dāng)懸浮物中存在重金屬化合物時，在一定條件下(水體的pH下降、離子強(qiáng)度、有機(jī)螯合劑濃度變化等)會將其釋放到水中。二、黃藥：即黃原酸鹽，為淡黃色粉狀物，有刺激性臭味，易分解，嗅味閥為0.005mg/L。被黃藥污染的水體中的魚蝦等有難聞的黃藥味。黃藥易溶于水，在水中不穩(wěn)定，尤其是在酸性條件下易分解，其分解物CS可以是硫污染物。因此，我國地面水中丁基黃原酸鹽的最高容許濃度為0.005mg/L，而前蘇聯(lián)水體中極限丁基黃原酸鈉的濃度為0.001mg/L。三、黑藥：以二羥基二硫化磷酸鹽為主要成分，所含雜質(zhì)包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氫等。呈現(xiàn)黑褐色油狀液體，微溶于水，有硫化氫臭味。它也是選礦廢水中酚，磷等污染的來源。四、松醇油：即為2#浮選油，主要成分為萜烯醇。黃棕色油狀透明液體，不溶于水，屬無毒選礦藥劑，但具有松香味，因此能引起水體感觀性能的變化。由于松醇油是一種起泡劑，易使水面產(chǎn)生令人不快的泡沫。五、氰化物：劇毒物質(zhì)，其進(jìn)入人體后，在胃酸的作用下被水解成氫氰酸而被腸胃吸收，然后進(jìn)入血液。血液中的氫氰酸能與細(xì)胞色素氧化酶的鐵離子結(jié)合，生成氧化高鐵細(xì)胞色素酸化酶，從而失去傳遞氧的能力，使組織缺氧導(dǎo)致中毒。但氰化物可以通過水體中有自凈作用而去除，因此，如果利用這一特性延長選礦廢水在尾礦庫中的停留時間，可以使之到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。六、硫化物：一般情況下，S、HS一在水中會影響水體的衛(wèi)生狀況，在酸性條件下生成硫化氫。當(dāng)水中硫化氫含量超過0.5mg/L，對魚類有毒害作用，并可覺察其散發(fā)出的臭氣；大氣中硫化氫嗅覺閥為10mg/m3。此外，低濃度CS2，在水中易揮發(fā)，通過呼吸和皮膚進(jìn)入人體，長期接觸會引起中毒，導(dǎo)致神經(jīng)性疾病-夏科氏二硫化碳癔病。七、化學(xué)耗氧物：化學(xué)需氧量是水中的耗氧有機(jī)物的量化替代性指標(biāo)，在選礦廢水中的耗氧物，主要是殘存于水中的選礦藥劑。一些金屬礦山選礦廢水水質(zhì)如下表所示：廢水處理的主要方法選礦廢水水量大，成分復(fù)雜，根據(jù)其水質(zhì)，水量進(jìn)展處理和利用的方法也繁多，而廢水處理的根本任務(wù)就是將廢水中的污染物質(zhì)別離出來并加以利用，使之再資源化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。根據(jù)廢水處理的實(shí)質(zhì)，一般可歸納為物理過程，化學(xué)過程，物理化學(xué)過程，傳質(zhì)單元過程和生物化學(xué)過程等幾大類，按照水質(zhì)狀況及處理后出水的去向確定其處理程度，廢水處理一般可分為三級一級處理〔也程預(yù)處理〕采用物理處理方法，即用格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池、隔油池等構(gòu)筑物，去除廢水中的固體懸浮物、浮油，初步調(diào)整pH值，減輕廢水的腐化程度。廢水經(jīng)一級處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)〔BOD去除率僅25-40%〕。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。二級處理〔也程生化處理〕二級處理是通過微生物的代謝作用，是將污水中呈膠體，溶液或者微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，經(jīng)過二級處理后，廢水中可生物降解的有機(jī)污染物的去除率達(dá)90%左右，固體懸浮物的去除率為90%-95%，使水質(zhì)大大改善，且大局部可到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，但是在處理過程中，常使處理水出現(xiàn)磷、氮富氧化的現(xiàn)象。三級處理又稱為深度處理三級處理是在一級處理、二級處理之后，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮、磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物、病菌等進(jìn)一步深度處理。以進(jìn)一步改善水質(zhì)和到達(dá)國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)為目的。三級處理使用的方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、過濾法、活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。物理處理法物理處理法主要包括過濾，重心別離，離心別離等工業(yè)污水的。該法是最常用的一類凈化治理工業(yè)污水的技術(shù)，常用于污水處理的預(yù)處理，主要是通過物理方法對水中容易處理的成分除掉，如懸浮顆粒、難溶物質(zhì)等，在處理過程中不改變污染物的組成和化學(xué)性質(zhì)主要的物理處理法有：重力別離法離心別離法過濾法重力別離法稱為沉淀法，又稱為澄清法，是利用廢水中懸浮物密度大于廢水密度的特點(diǎn)，借助于重力或者慣性力形成沉淀物的原理到達(dá)固液別離的目的離心別離法物體告訴旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生比其自身重力大的多的離心力，含懸浮物的廢水告訴旋轉(zhuǎn)時，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力的大小也不一樣，質(zhì)量大的被甩到圈外，質(zhì)量小的那么留在圈內(nèi)，通過不同的出口分別被引導(dǎo)出來，利用此原理可別離廢水中的懸浮顆粒，并凈化廢水。過濾法過濾法是借助處理設(shè)備的空隙阻擋和截留廢水中的懸浮固體的操作工藝，又稱為阻力截流法化學(xué)處理法化學(xué)處理法是通過化學(xué)反響去除廢水中較難處理的雜質(zhì)，化學(xué)法包括沉淀法，混凝法，中和法，氧化復(fù)原法，鐵氧體法沉淀法不同物質(zhì)在水中的溶解度不同，采用某些化學(xué)物質(zhì)作沉淀劑，使其與溶于廢水中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響，生成微溶或者難溶于水的化合物，從而從廢水中沉淀別離出去的水處理方法稱為化學(xué)沉淀法，該法多用于除去廢水中的銅，鎳，汞，鉻，鋅，鐵，鉛，錫等重金屬離子，砷，硼等兩性元素，鈣鎂等堿土金屬以及某些非金屬元素〔硫，氟等〕混凝法廢水中較大的粗粒懸浮物可用自然沉淀除去，但是微小的懸浮物特別是膠體粒子沉降很慢，難以別離出去。化學(xué)混凝法的原理是向水中投加混凝劑，破壞微細(xì)顆粒的穩(wěn)定性，是其互相接觸而凝聚在一起，然后形成絮狀物，并下沉別離。中和法工業(yè)廢水中常含有一定量的酸性物質(zhì)或者堿性物質(zhì)，其中含酸濃度大于5%和含堿濃度大于3%的廢水為高濃度廢水，常稱為廢酸液或者廢堿液，對于高濃度酸堿廢水，應(yīng)首先考慮重復(fù)使用或者回收，對于濃度低于4%的含酸廢水和濃度在2%以下的含堿廢水，在沒有有效的利用方法，又無回收利用價值時，均應(yīng)用中和法進(jìn)展無害化處理氧化復(fù)原法氧化法：是最終除去廢水中物質(zhì)的有效方法之一，對各種工業(yè)廢水幾乎都可以采用復(fù)原法：采用復(fù)原劑，使其與廢水中的物質(zhì)發(fā)生反響，把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成低毒，微毒或者無毒物質(zhì)鐵氧體法水中各種離子形成不溶性的鐵氧體晶粒而沉淀析出的方法稱為鐵氧體法。物理化學(xué)處理方法在工業(yè)污水的治理過程中，利用物質(zhì)由