有色金属选矿废水处理研究现状与进展

有色金属选矿废水处理研究现状与进展

魏旭东

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摘要：有色金属选矿废水常呈酸性或碱性，含有大量以选矿残留药剂、悬浮物及金属离子为主的污染物。随着矿产资源不断被开发利用，此类废水已成为矿山环境、水体及土壤污染的来源之一，若直接将其用于选矿工艺，各类污染物会损害选矿设备、影响选矿流程、降低精矿品质，故此类废水的综合处理已成为我国乃至世界亟待解决的问题。文章对有色金属选矿废水的处理方法进行总结，展望其未来的发展方向。

关键词：废水；有色金属选矿；处理方法；循环回用

引言

近年来，我国对有色金属资源的需求高速增长，在工业蓬勃发展的同时，产生的工业废水量也在逐年上升，其中包括有色金属采矿废水，有色金属选矿废水及有色金属冶炼废水等。其中有色金属选矿废水的排放量大，性质与成分复杂，含有大量污染物，若直接排放势必污染周围水体与土壤环境，给自然生态造成严重破坏，危害人类健康。

有色金属选矿废水产生后，对其处理至各指标均达标后可直接排放，但直接排放对废水处理工艺要求较高，而在分质回用前，也需针对性处理废水中的污染物，使废水满足回用指标。文章针对废水主要污染物的处理方法，阐述了近年来有色金属选矿废水处理的研究现状与进展。

1有色金属选矿废水的来源及成分

矿山废水是整个矿山作业过程中产生的所有废水的总称，包括矿场排水、选矿工艺排水、矿渣堆积场浸出水和尾矿池溢流水等。有色金属选矿废水水量巨大，其中绝大多数为以浮选为主的选矿过程产生的废水，其次为精矿、中矿等浓缩脱水时的溢流水，这类废水的性质与成分复杂，有毒有害物质种类较多，不同矿石的分选工艺也有所不同，废水中的污染物的种类及含量也不同，矿石经重选、磁选工艺处理后，产生的废水中主要污染物为悬浮物，浮选过程产生的选矿废水量是最大的，其中污染物则以残留药剂及金属离子为主。

2选矿废水的危害

矿废水的主要危害体现在废水中的酸或碱对环境造成的危害，会使附近水生物的生存范围缩小，导致生物大量死亡，并破坏水体自净能力，造成不可逆的影响。矿废水中含有大量的悬浮物质，会对水中浮游生物造成影响，破坏整个水体。部分矿废水含有大量的金属物质，一旦这些废水被植物吸收，会造成植物的枯萎和死亡。含有金属物质的废水会影响水生物的正常新陈代谢，人们吃到这样的水生物时会影响身体健康。水中含有的化学药剂，会影响水中生物的正常生长，如果这些化学药剂含有氰化物，水中就会含有剧毒，严重危害生态环境。

3选矿废水处理技术

3.1絮凝法

这种处理方式是最常见的一种，使用的原理也非常简单，絮凝剂中含有氯化铝等化学物质，倒入水中会产生三个阶段的化学反应，首先会差生凝结，凝结的时候会对水中的一些化学试剂和表面的颗粒物产生电荷，并会产生作用力，受作用力的影响，矿废水表面的粒子会被吸引，最终凝结。当凝结完成以后，就会进行下一道反应架桥，架桥过程中把这些颗粒物聚集成一个大的颗粒体。然后就会进入最后一步沉降反应，沉降的过程中絮凝体的尺寸比较大，受到作用力的影响沉降下来，完成对矿废水的治理。这种处理方式非常简单，但处理废水的效果无法保障，并且絮凝剂使用量过大时，容易造成二次污染，沉淀的一些沉渣也很难进行处理，因此这种处理方式一般做为矿废水的预选处理方案。

3.2酸碱中和法

这种处理方式的原理主要由中和剂进行中和反应，让废水恢复中性。酸碱中和可以调整当地矿浆的酸碱度，让其中的一些金属和不容易沉降的氧化物沉淀。废水处理经常会用到石灰、硫酸等物质。考虑到成本因素，会优先考虑最经济的废弃资源处理。采用这种方式进行处理需要控制好酸碱值，最好起到把重金属除去的效果。这种方式被运用在各种矿废水处理上，但是矿废水一般都是大量的，这就导致中和过程中会消耗大量的中和剂，成本高，给相关企业带来巨大的经济负担。在具体的矿业选址当中，要考虑到废水处理的问题，要尽量选择附近有酸碱中和企业的位置，方便治理。

3.3吸附法

吸附法主要是使用吸附剂对矿废水中的一些有害物质进行吸收，然后通过去除或者回收的方式，处理这些废物，达到治理的效果。具体的治理过程中，使用多孔固体吸附剂把废水当中的有害物吸附到表面，然后再利用相应的技术把这些有害物进行降解，达到分离水中有害物的效果。吸附法主要分为两种，一种是材料吸附法，另一种是生物吸附法。在进行吸附的过程中，处理矿废水的好坏在于使用的吸附剂是否可以吸附废水，因此除了选择的材料要具备良好的吸附效果以外，还要改善一些较差的吸附剂。进行矿废水的处理过程中，虽然吸附法非常简单，并且具有效果较好和污染较低等特点，但是使用吸附法有很严格的要求，需要矿废水当中的污染物含量稳定，一旦矿废水的污染物超过一定值，高出吸附的量，如果这时不及时更换吸附剂，就会失去应有的作用。

3.4化学氧化处理技术

化学氧化处理主要的原理是对矿废水添加氧化剂，然后把水中的有害物质进行转化，让这些物质变为危害较小的物质，最终降低水中废物的含量。常见的氧化剂有许多种，例如臭氧、双氧水等。这种处理方式，能够把废水当中一些有害物质进行氧化，可以有效处理矿废水当中的污染物，降低水中的化学需氧量，并且这种处理方式比较稳定，处理起来有很好的效果，但是成本偏高，只可以用于矿废水排放较少的地区，或者要搭配其它的处理方式一起进行，以减少成本。

3.5化学沉淀处理技术

化学沉淀的基本原理是向矿废水当中添加化学物质，和矿废水当中的物质起反应，生成难以溶解的沉淀物，然后去除沉淀物做到净水。化学沉淀法一般处理有毒的废水。这种方式可以处理多种矿废水，使用石灰可以与氟化物反应去除水中的氟化物；在含氰废水当中添加硫酸亚铁可以把水中的氰化物转换形成亚铁氰络合物，降低水中氰离子的浓度；石灰与水中的重金属起反应，可以去除一定的重金属离子。沉淀法一般用在处理矿废水重金属离子上面，可以有效降低矿废水当中的离子浓度，减少废水对附近环境的危害。但是部分矿废水当中含有多种重金属，进行沉淀时要注意合理搭配相应的化学试剂，并且要注意添加顺序，不然无法起到净化的功效，严重的可能会造成二次污染。

3.6膜分离技术

这是一种常见的废水治理方式，不需要修建一定的场所，并且不需要相应的废水处理剂，只需要制定特定尺寸的半透膜即可，主要的原理是对矿废水进行预处理，然后利用特定的半透膜对废水的污染物进行分离和截取，让废水达到排放的标准。这种技术和吸附法差距不大，都是需要借助特定的材料来完成的，能够把污染物和废水进行分离，并且处理效率比较高，操作简单。但这种处理的成本过高，废水处理量较小，有很大的局限性。

结语与展望

随着有色金属选矿废水排放量增加，污染物种类多样复杂化，相较于传统方法更高效、环保，经济可行性更高的新方法也在不断被研发和推广。现有废水处理方法都能够在一定程度上处理多种污染物，但各种方法侧重的处理效果、建设投资和运行成本也各有差异，只有根据废水的实际情况，选择可行性高的处理技术，充分发挥不同方法间的协同作用，才能实现有色金属选矿废水高效资源化利用。今后有色金属选矿废水处理的研究应趋向于：

（1）研发新型、高效、耐用的废水处理材料，提高处理效率的同时，降低材料使用量。

（2）完善或改进传统选矿方法，研发高效、环保的选矿药剂，从源头上降低污染。

（3）考虑联合工艺处理，更多的将对环境影响小的方法纳入处理方案。

（4）分质回用，提高废水处理效率，降低能耗，提高资源利用率。

参考文献

[1]李超，王丽萍.选矿废水处理技术的研究进展[J].矿产保护与利用，2020，40（1）：72-78.

[2]黄俊文.钨及其多金属选矿废水处理及回用技术研究进展[J].现代矿业，2021，37（5）：121-123+127.