有色金属矿山废水的危害及治理技术_梁刚

SeriesNo.414December2010金属矿山METALMINE总第414期2010年第12期梁刚(1978—),男,中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,博士研究生,高级工程师,100083北京市海淀区学院路丁11号。有色金属矿山废水的危害及治理技术梁刚(中国矿业大学(北京))摘要简要分析了有色金属矿山废水的来源、危害及污染物特点,重点介绍了中和沉淀法、硫化物沉淀法、膜分离法、生物法等国内最有潜力发展的几种有色金属矿山废水治理技术,并指出对有色金属矿山废水应注重采用多种方法联合处理。关键词有色金属矿山废水危害废水治理技术HarmsandTreatmentTechniquesofNonferrousMetalMiningWastewaterLiangGang(ChinaUniversityofMiningandTechnology,(Beijing))AbstractThepaperbrieflyanalyzedthesourcesandharmsofnonferrousmetalminingwastewaterandthecharacter-isticsofpollutants,andillustratedseveraldomesticpotentialtreatmenttechniquestothewastewater,suchasneutralizationprecipitation,sulfideprecipitation,membraneseparation,andbiologicalmethods.Itispointedoutthatthenon-ferrousmetalminewastewatershouldbetreatedbyadoptingcombinationofavarietyofmethods.KeywordsNonferrousmetalminingwastewater,Hazard,Wastewatertreatmenttechnique1有色金属矿山废水的来源有色矿山废水主要包括采矿矿井水和选矿废水,其中选矿废水约占矿山总废水的85%左右。在有色金属矿选矿中,浮选法用水4～7m3/t,重选法用水20～26m3/t,浮选—磁选联合工艺用水23～27m3/t,重选—浮选联合工艺用水20～30m3/t,除去循环使用的水量,绝大部分使用后的水伴随尾矿以尾矿浆的形式从选矿厂流出[1-2]。有色金属矿浮选过程中,为了有效地分离出有用矿物,需加入大量的浮选药剂,如捕收剂(黄药、黄药衍生物、黑药、白药、苯并噻唑硫醇、苯并咪唑硫醇、苯并嗯唑硫醇等)、起泡剂(羟基化合物类、醚及醚醇类、吡啶类和酮类)、调整剂(石灰、氰化物、淀粉、胶类、磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵等)等,这些浮选药剂及其分解产物以及矿物中溶蚀的金属离子、矿物微细颗粒形成的悬浮体等都将残存在选矿废水中,使选矿废水含有大量有害物质。2有色金属矿山废水的危害大部分有色金属矿石都含硫化物,如黄铁矿、黄铜矿等。这些硫化矿物在氧化、风化、分解及水-气-酸-矿物反应的综合作用下,会导致形成有色金属矿山所特有的酸性废水,其危害程度与废水的产量、pH值、所含金属离子种类及价态等有关[3]。有色金属矿山废水通常因其pH值低且含有大量重金属而导致矿区周围水体严重污染,引起鱼类、藻类、浮游生物等绝大多数水生生物死亡,其中的重金属还可能通过食物链对人体健康造成威胁,进入土壤则破坏土壤的团粒结构,使土地板结,农作物枯黄。废水中的重金属和准金属等污染物一旦进入水环境,均不能被生物降解,而是通过沉淀—溶解、氧化—还原、配合作用、胶体形成作用、吸附—解吸等一系列物理化学过程进行迁移转化,最终以一种或多种形态长期留在环境中,造成永久性潜在危害[4]。如何防止有色金属矿山废水污染水体和农田是当前人们关注的热点问题之一。3有色金属矿山废水中的主要污染物有色金属矿山废水中的主要污染物包括有毒有害物质(金属离子及各种有机和无机药剂)及强酸强碱和油类物质,它们都会污染地表水、地下水及地表土壤。·158·3.1有毒有害物质有色金属矿山废水中最易污染环境的有毒有害物质是Fe,Zn,Mn,Cu,Pb,Cd等重金属离子,其浓度与废水pH值呈密切的负相关。有色金属矿山排放的废水常呈酸性,这对重金属离子的去除不利。其次,浮选过程中使用的有机和无机浮选药剂也是有色金属矿山废水中重要的有毒有害物质,包括剧毒的氰化物、氰铬合物等。以氰化物为例:一般人只要误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡,敏感的人甚至0.06g就可致死;当水中CN-含量达0.3～0.5mg/L时,便可使鱼致死。此外,有色金属矿山废水中还含有各种不溶解的粗粒及细粒分散杂质,以及钠