选矿废水处理及回用技术探讨

选矿废水处理及回用技术探讨

赵娟

山东信力安全技术有限公司山东济南250013

摘要：选矿厂排除的工业废水中含有的成分十分复杂，随意排放会对周边的水体环境造成严重的污染，因此做好选矿废水的治理是非常有必要的。本文简述当前选矿废水处理技术的发展情况以及选矿废水的特点和危害，为推动选矿废水处理技术的应用提供方案参考，以有效提升选矿废水治理水平。

关键词：选矿废水处理；回用技术；废水处理技术

1.概述

我国的矿产资源具有丰富、储量大、种类多的特点，其中金属矿山是金属资源的重要来源地。在矿产采选过程中都需要消耗大量的水，每处理1t矿石，浮选流程耗水量为4~7ｍ3，重选流程耗水量达6~15ｍ3/t，选别后会产生大量选矿废水。

据统计，我国每年大概排放的选矿废水量约占全国工业废水总量的十分之一，选矿废水的处理率仅仅只有4.23%。一般选矿废水中含大量重金属离子、残余选矿药剂和悬浮物。若不加处理直接排放，造成水资源浪费，引起严重的环境污染事故；若直接全部回用，超标的污染因子将会影响选矿结果。进行选矿废水无害化和资源化处理具有重大意义。

2.选矿废水处理可采用的技术

2.1水玻璃去除技术

选矿厂在进行选矿作业时，会使用水玻璃对矿石进行分散处理，在治理时可以使用专用脱稳剂去除水玻璃的杂质，提升悬浮物沉降系数。有些企业采用絮凝法处理选矿废水，通过在待处理废水中加入脱稳剂提升水质pH值，再使用絮凝剂对水中的悬浮物进行沉降，经过化学反应后的废水基本能够符合国家废水排放标准，如果配比得当，甚至能够达到去除水中重金属的作用。有些企业采用酸碱联用工艺，通过快速搅拌向废水中注入95%浓硫酸使pH值恢复至弱酸性，pH达到6时注入石灰乳，pH达到9以上时，水中的玻璃和重金属离子能够呈现絮凝状态，再使用气浮法对难降解有机物进行清除，最终基本可以达到完美治理的效果，实现清洁生产的目的。

2.2有机物去除技术

2.2.1混凝沉淀法

选矿废水中有机药剂的残留会使废水中COD严重超标，使用混凝沉淀法能够有效去除水中的悬浮物和重金属，一般用于对浓度较低的废液进行处理。在双电层、吸附架桥等一系列处理技术的作用下，水中的胶质能够集中沉淀为大颗粒的絮凝体。使用混凝沉淀法对废水进行处理时，要注意混凝剂的选择和应用。一般情况下，常用的混凝剂有三氯化铁和聚合硫酸铝等。在正确的工艺配置下，使用混凝沉淀法对水中有机物的去除效果理论上能够达到98%以上，符合我国废水治理排放标准。如使用pH－氧化混凝技术，对高碱性选矿废水中加入稀硫酸（浓度20%以下），将废水pH值稳定在10左右，再向废水中边搅拌边加入硫酸亚铁混凝剂，经过混凝反应，废水氧化后基本能够使水质恢复到回用标准，实现废水零排放，流程图如图1所示。

图1为混凝沉淀法技术流程示意图

2.2.2化学氧化法

在选矿废水中，COD的浓度受选矿药剂影响，一般情况下为可降解有机物。可降解有机物的最佳处理方式为化学氧化法，其主要技术原理是通过在待处理废水中加入强氧化剂，对水质进行氧化，通过氧化作用将水中的有害物质转化为无毒状态，达到降低水质毒性的目的。化学氧化法具有反应迅速、出水质量高的特点，但由于药剂用量大，药剂本身对水质存在一定影响，因此在进行治理时务必选择科学的药剂配比，依据水质具体情况进行优化，以保证降解效果的合理性。

2.2.3吸附法

通过以活性炭等固体吸附剂对废水污染物进行治理的方法被称为吸附法，依据吸附剂的类型可将吸附法分为材料法和生物法。材料法一般使用活性炭作为常用吸附剂，生物法一般使用有机微生物的降解作用来吸附污染物质。部分企业以工业废渣作为吸附剂对选矿废水进行吸附处理，既能够达到净化水质的作用，同时也起到了废物回收利用的作用。部分企业使用活性炭与混凝沉淀法混合使用技术，先使用混凝剂对水中的悬浮物进行简单的沉淀处理，再使用活性炭吸附剂对絮凝物进行吸附处理。吸附法操作简单、净化效果质量高，但活性炭等吸附剂的价格也相对较高，企业应结合自身情况进行选择。

2.2.4生物降解法

生物降解法是废水治理领域潜在的主流方向，一般情况下通过微生物的生物活性降解作用对水中重金属和其他有机物进行吸附降解。经实验验证，生物法对COD的净化率一般能够达到80%以上，同时对一些选矿药剂的净除效果能达到95%以上，具有良好的发展潜力。生物法处理效果基本能够达到国家净化标准，且对水质不会产生二次污染。但由于生物法技术尚不成熟，设备投资成本高，对部分污染物的治理能力有限，因此整体技术还有待开发。

2.3.重金属去除技术

2.3.1硫化法

选矿废水中重金属超标问题一直是治理的难点，如果不能保证对重金属离子的有效净除，水质就不能达到净化排放标准。硫化沉淀法的主要处理方式是通过在废水中加入硫化剂，对水中可溶性重金属进行硫化反应，进而使重金属离子以悬浮状态分离。常用的硫化剂包括硫化氢、硫化钠等，硫化沉淀法对水中的钴、汞等重金属离子的净除率非常高，并且废水处理后符合回用标准，可以进行循环利用。硫化法的特点包括净除率高、有利于进行回用循环等。但由于水中重金属的种类较多，硫化法无法对多种重金属进行有效的沉淀去除，需要依据水质污染情况选用不同的硫化剂进行分步沉淀，进而降低了净化效率，烦琐的步骤也不利于大规模推广，且硫化剂对水质本身也存在一定污染。

2.3.2沉淀法

中和沉淀法的主要原理是通过在水中加入碱性中和剂，在不同pH值作用下对水中氢氧化物进行沉淀处理，进而中和偏酸性的金属废液。常用的中和药剂包括氧化钙、氢氧化钙等，如条件允许，企业也可使用碱性废液或工业废渣对废水进行处理，中和剂的应用可以因地制宜。经过实践验证，常用的碱性选矿废渣对水中铜铅等重金属的处理效果比较优秀，基本能够达到一级排放标准。中和沉淀法的主要优势在于中和剂的选择相对自由，可以使用工业废渣进行净化，具有高性价比、工艺简单、沉淀速度快等优势，但处理不当会对水质造成二次污染，而且多级沉淀的方法也不利于大规模推广。

2.3.3人工湿地法

人工湿地法是近年来基于湿地生态理论提出的运用自然净化方式对选矿废水进行处理的技术。通过微生物、动植物和自然修复能力的共同作用，对污水进行深度的联合净化。某企业通过大量种植芦苇和香蒲等植物对水体进行净化，经过长期观察，基本能够实现对废水中硼等杂质和重金属的净化，去除率接近50%，对于COD降解率可达92%以上，可直接用于回用循环。人工湿地法的出现为废水治理提供了全新思路，在未来有较好的发展空间。

结论

上述对于废水治理的方法各有优劣，企业在选择治理方案时要从废水污染的具体情况出发，尽量选择符合企业发展需求和实际规模的方案。企业在治理废水的同时，应当重视回用技术的应用，尽量鼓励企业进行内部供应循环，最大限度地降低对自然环境水体的破坏。选矿废水处理技术要重点对水玻璃、有机物和重金属离子进行净化处理，结合具体选矿药剂的使用情况选择合理的处理方式进行净化。

参考文献：

[1]刘馥雯，等．选矿废水处理及回用技术进展［J］．有色金属科学与工程，2017，28（17）：134－138．

[2]周福璜．多金属硫化矿选矿废水处理与回用工艺探究［J］．世界有色金属，2017，27（21）：50－51．

[3]敖顺福，等．会泽铅锌矿选矿废水处理技术进展［J］．矿产保护与利用，2017，25（15）：167－171．