基于鉛鋅選礦廢水處理及回用研究

王 飛

（寶雞八方山鉛鋅礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 721000）

重金屬元素和礦石是廢水中的主要有毒有害物質(zhì)，難以在自然環(huán)境中分解，并且可能對環(huán)境產(chǎn)生長期毒性。這些有毒有害物質(zhì)通過食物鏈進(jìn)入人體后，將引起遺傳和染色體改變，從而導(dǎo)致殘疾和畸形。直接排放廢水會對環(huán)境產(chǎn)生重大影響，并極大地?fù)p害環(huán)境居民的生命。從節(jié)約水資源，保護(hù)環(huán)境和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，排水?dāng)?shù)據(jù)的處理和再利用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

鉛和鋅作為重要策略，已廣泛用于電氣，化學(xué)和石油行業(yè)。鉛鋅提取物是鉛鋅生產(chǎn)的產(chǎn)物。盡管為鉛和鋅工業(yè)提供原材料，但它還將生產(chǎn)大量鉛和鋅以處理廢水。這些排水管的組成非常復(fù)雜。除了含有重金屬離子（如Pb和Zn）外，還有大量的礦石物質(zhì)對土壤和水源非常有害，會對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，并直接影響人類的正常生活。作為典型的廢水，隨著零回收廢水回收的實(shí)施，含鉛鋅的鉛水已成為研究的嘲諷。實(shí)現(xiàn)鉛和鋅的處理和循環(huán)利用以受益于優(yōu)質(zhì)廢水是企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的唯一途徑，這具有巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益[1]。

1 鉛鋅礦選礦廢水的來源與鉛鋅礦選礦工藝

（1）鉛鋅礦選礦廢水的來源。鉛鋅礦選礦用水主要由兩部分組成，一種是補(bǔ)加新水，另一種是選礦回水。補(bǔ)加新水主要來源于礦井水和河水等，主要用于選礦回水的補(bǔ)充添加。選礦回水通過尾礦庫沉淀、廢水處理系統(tǒng)處理，返回選礦車間。其主要通過車間除塵噴霧、車間現(xiàn)場洗滌、球磨機(jī)冷卻、浮選槽沖擊、熒光在線級分析儀清潔等方式添加進(jìn)入選礦生產(chǎn)過程，最終形成鉛鋅礦選礦廢水。鉛鋅礦選礦廢水主要分為鉛鋅精礦濃縮脫水后產(chǎn)生的廢水和尾礦礦漿廢水兩種。

（2）鉛鋅礦選礦工藝，浮選是目前中國鉛鋅硫化礦選礦的主流操作，其選礦工藝的主要包括破碎，磨礦，先鉛后鋅的優(yōu)先浮選，精礦濃縮和脫水。其藥劑制度主要以硫氮類、黃藥類為捕收劑，配合活化劑、抑制劑等選別。產(chǎn)品為鉛精礦，鋅精礦。

2 鉛鋅礦選礦廢水的危害

懸浮固體，重金屬離子和選礦殘留藥劑是鉛鋅礦選礦廢水的主要有害成分。如果不經(jīng)處理直接排放，將對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。尤其是選礦殘留藥劑具有復(fù)雜的化學(xué)性質(zhì)，不同的選礦藥劑具有不同的毒性，例如重金屬鹽有較大的毒性，鋅浮選的捕收劑黃藥對人有很大的影響，可以抑制人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，因此選礦廢水的排放對環(huán)境造成危害的十分嚴(yán)重。

3 鉛鋅礦選礦廢水處理及回收方法

（1）自然沉降法。在鉛鋅礦中，處理選礦廢水的最簡單方法是自然沉降，這也是國內(nèi)鉛鋅礦山廣泛使用的處理辦法。重力沉降等自然因素會在一定程度上降解尾礦池廢水中的有害物質(zhì)。選礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過尾礦輸送系統(tǒng)，進(jìn)入尾礦庫自然沉降，自然沉降處理過后的水經(jīng)過回水系統(tǒng)，進(jìn)入選礦車間，重復(fù)使用[2]。

（2）中和法。鉛鋅礦浮選中對礦漿的酸堿度要求較高，尤其是鋅浮選中，要求礦漿呈堿性。這就不可避免的造成選礦廢水中酸堿度失衡。因此使用適當(dāng)?shù)闹泻蛣┎⒄{(diào)節(jié)pH值，使酸性或堿性廢水可以達(dá)到再利用指數(shù)十分必要。另外，通過將pH值調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)姆秶梢允箯U水中的鐵，鋁，銅，鋅，錳和鎘等金屬離子沉淀并通過氫氧化物形成除去，有利于選礦廢水的處理和回用。

（3）化學(xué)氧化法。氧化法是一種利用氧化反應(yīng)分解水中污染物以使其無害的處理方法。常用的氧化劑包括基于活性氯的液氯，次氯酸鈉，漂白粉，過氧化氫，過硫酸鈉和臭氧。該方法通常用于處理含氰化物的廢水和含有黃藥，硫化鈉和其他浮選劑的選礦廢水，效果較為明顯[3]。

（4）人工濕地法。內(nèi)置污水處理并不是一個新概念。自上個世紀(jì)濕地發(fā)展以來，它已被用于處理世界各地的污水。在人工濕地中，植物和微生物的化學(xué)，物理和生物相互作用可用于處理含沉淀物，微生物降解，過濾，吸附，吸收和氧化還原過程的污水處理。一段時間以來，人工濕地已被用于處理鋅混合物以產(chǎn)生良好的污水。樊口鉛鋅礦已運(yùn)營多年，取得了良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。高金玲等人討論了樊口鉛鋅礦人工濕地中重金屬的分布。結(jié)果表明，番口鉛鋅礦區(qū)闊葉cat魚濕地對Pd，zn，Cu，Cd，Mn的遷移具有良好的效果，且濕地有機(jī)質(zhì)隨時間逐漸降低。可溶性有機(jī)物形成共軛金屬離子。這表明，金屬離子和有機(jī)物的編結(jié)和沉淀是清潔人工濕地排水的最有效方法之一。

董志成等。研究了桐廬山礦區(qū)人工濕地中甘蔗及zn，Pb，Cd，Cu和Cr5重金屬單元的分布，結(jié)果表明該濕地中的甘蔗具有吸收金屬的能力。通過比較生命力因素，可以發(fā)現(xiàn)植物根系具有豐富的重金屬富集能力，而莖和葉具有的重金屬富集能力較弱，因此易于富集Pd。建成的濕地系統(tǒng)不僅可以凈化傳統(tǒng)方法難以去除的污水中的重金屬，獲得符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)，還可以創(chuàng)造美麗的風(fēng)景。該方法是環(huán)境友好的，具有良好的功能性并且具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（5）混凝沉淀法去除鉛鋅礦選礦廢水中的固體懸浮物和重金屬離子。具體而言，將硫酸添加到經(jīng)過碳酸鈉軟化處理的廢水中，以將廢水的pH值調(diào)節(jié)到約10。因此，膠體的穩(wěn)定性受到破壞，同時廢水中的一些重金屬離子會生成氫氧化物，然后通過沉淀除去這部分金屬離子。

（6）吸附法。在選礦廢水的深度處理中，通常采用吸附法。吸附廢水處理過程中的主要作用力是分子重力，化學(xué)鍵合力和靜電力。吸附劑用作活性炭，用于處理鉛鋅選礦廢水。活性炭本身具有許多不同形狀和大小的空隙，這使得活性炭的表面積巨大。因此，其吸附能力相對較強(qiáng)，去除效果明顯。

（7）化學(xué)沉淀法，化學(xué)沉淀的基本原理是，通過向廢水中添加一些化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)將廢水中的污染物去除，產(chǎn)生難以溶于水的沉淀物，從而分離出污染物。化學(xué)沉淀法通常用于處理有毒化合物，例如汞，鉛，銅，鋅，鉻，硫，氟和砷。通過添加氫氧化物，硫化物，碳酸鹽和鹵化物去除廢水中的金屬離子。向廢水中添加鋇鹽可用于處理含六價鉻的工業(yè)廢水，從而導(dǎo)致鉻酸鹽沉淀。通過向廢水中添加石灰形成的氟化鈣可用于去除水中的氟化物。化學(xué)沉淀可用于處理含氰化物的廢水，添加硫酸亞鐵，將氰化物轉(zhuǎn)化為鐵氰化物，并在廢液中與重金屬離子形成氰化亞鐵（Me2Fe（CN）·6H2O）沉淀。

4 結(jié)語

鉛鋅礦是一種有色金屬礦產(chǎn)資源。它廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，對社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要。因此，鉛鋅礦的開采十分重要。但是，鉛鋅礦的實(shí)際開采中存在一些問題，例如：鉛鋅礦的選礦廢水會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并產(chǎn)生不利影響。因此，有必要不斷發(fā)展鉛鋅礦選礦廢水處理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)綠色開采。采用適當(dāng)?shù)膹U水處理方法，對鉛鋅選礦廢水進(jìn)行處理后，水質(zhì)優(yōu)良，完全可以重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)選礦無廢水外排，綠色環(huán)保，且對促進(jìn)水的利用具有一定作用，有利于資源與環(huán)境的保護(hù)。在此基礎(chǔ)上，隨著我國對鉛鋅礦選礦廢水處理及廢水回收的研究和重視，中國今后必將增加對該領(lǐng)域的投資，并努力促進(jìn)鉛鋅礦選礦廢水處理和循環(huán)利用的發(fā)展。