有关矿山废水处理的知识

来源：百家号 视觉中国 矿山废水可以分为矿坑排水和工业废水两种类型。下面从几个不同的方面进行举例，介绍一下有关矿山废水处理的知识。

一、铜矿

日本花岗矿废水处理工程于1962年开始建设，经过一年后投入运转使用，主要是采用硫化氢法处理、回收矿坑水中的铜。花岗矿以组成复杂的黑矿为主，井下坑水呈酸性，水中含有相当量的铜、锌和铁，该矿采用下列净化处理流程。原水为矿坑水和选矿废水的混合物，pH值为2.6，计量加入碳酸钙乳，使三价铁在第一组沉降槽沉淀分离。溢流液（pH=3.8）与硫化氢气体反应，水中的铜以硫化铜状态在第二组沉降槽沉淀浓缩，经过滤脱水，回收滤饼，滤液（pH=3.1）加石灰乳以沉淀二价铁离子，溢流排放于河中，沉淀物与第一组沉降槽之沉淀物一起用泥浆泵排入渣场。

铜、锌、铝、铁的净化率分别为90~99%，二氧化硅为81~83%，总硫为17~20%。该流程的关键是硫化氢的发生设备。花岗铜矿采用单体硫和重油的热分解法制造硫化氢气体，每批投块状单体硫200公斤、重油200公斤，在反应罐中加热到250~320℃使之反应。产生的硫化氢存于气柜中，控制处理水量和品位，以每分钟50~100升的流速导入气体反应槽。

二、黄铁矿

栅原矿是日本最大的黄铁矿山，在过去就有水处理设备了。该矿水处理的特征是适应矿坑中有大量亚铁的特点，将亚铁进行化学氧化以氢氧化铁的状态回收，同时也回收石膏。矿坑水首先用一氧化氮氧化，使硫酸亚铁变成硫酸铁，然后用碳酸钙粉中和至pH=3.8，使氢氧化铁完全沉淀。进一步中和至pH=5.0~5.5时，有大部分铝和石膏析出。为了使析出的石膏有足够大的粒度，还要向中和槽中加入4~5%的石膏作为晶核，析出的成品石膏的粒度约为400~600微米。

三、用化学法净化矿山废水

在罗马某地区的矿区，因为向河流排放矿山废水，而造成了对河流的大量污染。他们在实验室用氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和碳酸钙净化井水，处理30分钟后，取得的结果是矿井水的污染成分几乎完全沉淀。但应用碳酸钙时，即使用量很大，也不能使锰沉淀。矿井水中和后，获得的泥渣，因采用的中和反应剂的不同而有异，泥渣的体积同被处理水的体积之比如下：用氢氧化钠时为10%，用氢氧化钙时为10%，用碳酸钠和碳酸钙时为5%。

为了进行研究，他们采用一个半工业装置。把这个移动式装置用于每一个矿山，可以确定用石灰乳处理的条件、氢氧化物泥渣的沉淀参数。在实验室范围内，赭石和氢氧化物泥渣的过滤参数用压滤机、筒式过滤机和真空过滤机来确定。加石灰乳使PH值达到7.5~9，含锰废水要求最大的pH值。将赭石悬浮液从含量高而又符合质量的水中沉淀过滤出去，用氢氧化钙中和矿井水或者赭石的沉清水，然后沉淀并过滤氢氧化物泥渣。

为了确立必要的沉淀面积，要使沉淀器的进料量能保持回收80%的悬浮液，为了提高回收率，还要添加1~2克/立方米的混凝剂。搅拌15~30分钟后，铁、锰、铅、锌、铜等离子沉淀获得了满意的结果，搅拌器中通入空气，使之成为较易沉淀的氢氧化铁。实际上，在赭石的沉淀中，赭石的体积是1.7~3.1立方米/1000立方米矿井水，在中和反应中，矿泥的体积是70~74立方米/1000立方米矿井水。在干燥物中含赭石84~200克/升，氢氧化物19克/升。

活性氯对于净化氰化物是非常有效的，可保证其耗量为110毫克/升时能全面净化氰化物。硫酸亚铁和六聚偏磷酸钠耗量较高，仅能局部净化氰化物。水的杂质浓度随着活性氯耗量的增加而减少，在搅拌30分钟时，活性氯耗量为100毫克/升，氰化物、黄药和酚即被净化。

四、选厂回水利用

选厂回水是指选矿过程中排出的废水，经过简单的处理后，送往选厂循环使用。一方面能减少选厂对新水的需要量，这点对水源缺乏的地区特别重要，另一方面能减少选厂对河流的污染。处理废水的方法是采用浓缩机和沉淀池，在处理过程中，由于矿泥的沉降速度慢，因而需加入明矾，或其他混凝剂，以净化溢流水，剩余的混凝剂不会影响浮选指标。溢流水中含有剩余的捕收剂和铜、锌的硫化物、氰化物的混合物，可以用调整药剂的方法来解决。这些回水中的剩余药剂可以促进浮选、降低药剂的消耗量。由于每个选厂的具体情况不同，在利用回水时必须进行水质分析和试验，看它是否会影响浮选的工艺指标。