金礦選礦廢水處理技術分析與評價

劉 輝

（招金礦業股份有限公司蠶莊金礦，山東 招遠 265400）

有色金屬和冶煉生產會消耗大量水源，金礦選礦會排放大量廢水，選礦廢水成分十分復雜，廢水中會含有大量不同金屬離子和非金屬離子。從目前我國礦產行業整體發展情況來看，許多的金礦選礦企業處理污水技術十分落后，清潔生產技術不成熟，廢水排放會對生態環境造成破壞。由此可見，加強對金礦選礦廢水處理的探討意義重大。

1 金礦選礦廢水一般狀況

從現階段我國多數金礦選礦情況倆看，多數都采取浮選工藝處理金礦石，在處理時會應用不同類型化學藥劑，通過對化學藥物的應用，合理分離礦物質。金靜礦氰化浸出工藝是金礦浮選作業中常用的一項工藝，該處理方法在具體應用時成本相對低，分離率高，但是會消耗大量水資源，金礦選礦時會產生大量污水，這些污水如果直接排放，這會對生態環境造成嚴重危害，在排放前，要對污水進行二次處理[1]。金礦選礦廢水處理要減少水中污染物，從而使排放廢水能夠達到國家規定的安全標準，這是處理金礦選礦廢水的核心。針對金礦選礦廢水處理來說，除了要考慮的一般廢水中的一般污染物之外，還要考慮以下兩項特殊內容：

（1）金礦選礦工藝操作中會消耗大量水資源，單純的廢水進行處理，會浪費大量水資源，可見，在處理金礦選礦廢水時，要回收與利用廢水，減少水資源浪費現象的發生，提高經濟效益[2]。

（2）金礦選礦中間環節產生污水會含有大量尾礦漿，直接處理成本高，而且在內部會含有一定量礦物質，如果是具有較高經濟價值的金屬，要進行再選，可見，針對金礦選礦污水，要再次處理，對礦產資源價值進行深度挖掘[3]。

2 處理金礦選礦廢水的常規方法與合理改良

2.1 常規金礦選礦污水處理工藝對比

金礦選礦廢水處理的基本方法就是傾倒污水，將污水靜止一段時間，讓污水中的懸浮物沉淀，然后對獲取到的廢水、廢料進行處理[4]。針對金礦選礦廢水來說，采取自然凈化方式對污水進行處理并不實用，現階段沒有一種一次處理方法可以讓金礦選礦廢水可以達到處理效果，實現對廢水的合理處理。多數廢水處理都要采取不同方法組合應用。常見的廢水處理方法有以下幾種類型：

2.1.1 物理吸收法

在處理金礦選礦廢水處理過程中，通過對活性炭進行應用，采取吸水方式，對污水中過的少數幾種污染物進行處理，這種處理方法應用起來效果顯著，可以降低吸附后剩余污水處理難度。但是，從實際情況來看，常用活性炭材料應用成本高，針對金礦這種水量較高污水處理起來難度較大，而采用成本較低的泥煤、爐渣等各種低成本材料，處理效率差，難以明顯降低后續處理污水成本[5]。由此可見，在金礦選礦廢水處理中，物力吸附法應用率偏低，但是，從實際作業情況來看，部門企業以氯化物處理多次浮選優化工藝能夠是活性炭使用率得到進一步提高，對于金礦選礦廢水處理能夠產生積極影響。

2.1.2 化學沉淀法

氧化沉淀法是金礦選礦廢處理中常用的一種方法，采用該方法主要是處理廢水中的砷，一般處理方法就是將石灰石漿加入到廢水中，讓其與廢水中鈣離子、三價砷離子和五價砷離子進行結合，生產沉淀物，將廢水中的砷離子去除。采用化學沉淀法處理廢水生產的沉淀物相對穩定，處理效果較高[6]。但是，隨著科技的快速發展，以及相關內容研究的不斷深入，人們認為三價砷沉淀物穩定性相對較差，而且具有較高毒性。因此，在處理金礦選礦廢水時，建議先采用氧化方式將廢水中的三價砷離子轉變成五價砷離子，再沉淀處理，將廢水中砷去除。

2.1.3 電化學法

電化學法是近幾年國內污水處理領域逐漸流行起來的一種新處理方法，該處理方法的本質就是通過電解方式對廢水中的有害物質進行處理，采用顆粒碳等惰性物質制作陰極，采用鐵等材料制作成樣機，將廢水池構建原電池，通過對鐵還原性的應用，將廢水中的污染性氧化物成分進行還原，陽極部分鐵在發生化學反應后，會產生大量凝絮，使其吸附作用能夠得到進一步提高，從而實現對廢水的處理[7]。這種處理方法廢水中金屬氧化物的還原處理效果良好，例如對廢水中的鉛、鉻、鋅等各種物質的處理效果良好，整體處理效果能夠超過99%。

2.1.4 過濾法

過濾法是處理金礦選礦廢水最原始的一種思路，但現代污水處理采用的過濾法十分復雜，對于金礦選礦廢水處理要采用連續過濾法，主要是對逆流原理進行應用，由上向下采取多級方式完成過濾，同時，在進行過濾后，廢料可以返回特殊選礦環節，二次處理，從而高效利用礦產資源[8]。

2.2 改良金礦選礦廢水處理方法

金礦選礦處廢水處理方法以上述處理類型為主，在實際處理上采用的方法以自然沉淀作為前置處理方法，通過對化學沉淀法進行應用，適當擴大處理范圍，通過對電解法和交換法進行應用，完成進一步處理[9]。在整個處理期間，自然沉淀法中沒有太多可操作和改進空間；化學沉淀是整個處理中的核心內容，該環節是最有由可能改進和完善的環節；電解法是后續處理廢水，確保排水標準的一種合理方法，在多數選礦廢水處理中都具有不可代替性，但是在金礦選礦廢水處理中應用極少，而在未來一段時具有不錯的應用空間，而且可以對其進行適當推廣；其它離子交換法、硫酸鋅方法在應用十分時成本較高，臭氧氧化法實時起來不僅難度大，而且無法有效破壞鐵和亞鐵的氰化物，整體應用效果相對較差。

總而言之，處理金礦選礦廢水中，自然靜止是處理廢水過程中不可或缺的一項環節，化學沉淀是整個處理的核心，電解則是可選環節。在整個處理中，化學沉淀環節是其中改進空間最大的環節，在實際處理過程中，常用的混凝劑有聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵等，不同類型的混凝劑在應用的整體處理效果存在一定差異，對三種不同類型的混凝劑的特點進行對比可以發現，分別單獨應用三類混凝劑（0.2g/L），同時，向混凝劑中加入并加入助凝劑（氯解磷定 1mg/L），經過30min處理后，對廢水中成分進行測定，廢水中重鉻酸鹽的去除率分別為53.4%、53.5%、53.9%，去除污染物率分別為84.9%、85.3%、85.8%，綜合來看，硫酸亞鐵是三種混凝劑中應用效果最好的一種。同時，通過分析混凝沉淀上清物的氧化實驗可以發現，在具體實驗開展過程中采用雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈣不同類型氧化劑對重鉻酸鹽的分解率在25mg/L后緩慢上升，最終將會接近上限，分別可以達到29.8%、58.4%、43.3%，由此可見，在25mg/L或更高濃度二氧化氯效果最佳。因此，對于金礦選礦廢水處理應要采取硫酸亞鐵（0.2g/L）、氯解磷定（氯解磷定 1mg/L）、二氧化氯（25mg/L）聯合方式，完成相應處理工作，在整個處理過程中，二氧化氯僅在綠化處理階段應用，針對同批次礦物凈化處理后，廢水水質能夠達到國家要求標準，并且該方案應用起來成本相對較低，具有不錯經濟效益。

3 循環利用金礦選礦廢水思路

對于常見礦物質選礦處理中，經過處理后的廢水水質達到排放標準之后，可以循環應用，再次投入到選礦環境中，但是從具體情況來看，循環利用價值相對較低，經濟效益提高并不顯著。針對金礦這種稀有，具有較高的經濟價值的金屬來說，廢水中存在可回收金，廢水循環利用具有較高經濟價值，而且在多數金礦選礦中要進行超過3次浮選，甚至可以超過6次浮選，核心目的就是通過多次浮選，提高金回收比例。在整個回收作業開展時，廢水自身會被多次利用，只是在實際應用過程中，并未實現對廢水中的凈化處理。結合這一思路，一般金礦選礦廢水經處理后，可以將經過處理后的廢水投入到初始選礦中，將其作為循環廢水，實現對其的再次利用，提高經濟效益。處理金礦選礦廢水時，為了提高處理效果，需要做好如下工作。

3.1 適當控制硫化物加入量

采用硫化物與水體金屬發生反應，通過沉淀分離重金屬，但是水中硫化物容易發生殘留，硫化物遇到酸會生產硫化氫氣體，會對空氣造成嚴重污染。因此，為了避免發生再次污染，要將重金屬添加在污水體中，對硫化物沉淀法進行改進，避免出現硫化氫有害氣體的生成，硫化物殘留。

3.2 避免膜污染

金礦選礦重廢水硬度高，廢水中的硫酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂容易在膜上堆積，形成結垢后，會發生顆粒堵塞問題。具體操作時，要依據具體情況，將混凝劑投入到水中，同時，還要投入一定量的阻垢劑，避免膜污染。此外，也可以通過提高陶瓷膜親水性方式降低膜吸附力，以及膜通量，使其膜在應用時具有較高抵抗結垢能力。

4 金礦選礦處理效益評價

金礦生產企業在實際生產中，對技術進行創新，對工藝進行改進，實現對金礦選礦廢水的處理，合理應用水資源，減少水資源浪費現象，降低廢水對生態環境的破壞，實現對人身體健康的保護，確保行業發展可持續性和合理性。做好金礦選礦廢水處理效益主要體現在以下幾個方面：

4.1 經濟效益

金礦生產企業通過對技術進行創新，對選礦廢水處理工藝進行適當改造，針對污染物實施減排，降低排污成本。與此同時，金礦企業在具體生產作業開展期間，通過對金礦選礦廢水進行處理，能夠減少水資源消耗量，產生直接經濟效益，提高企業的經濟收益。金礦企業廢水處理設施是企業在實際生產中，治理環境的一項重要基礎設施，是確保企業可以實現可持續發展達到一項必然要求。對于金礦企業來說，治理環境一般都要投入大量資金，通常與經濟效益有著直接聯系，經濟效益體現在處理廢水設施上，能夠減少金礦選礦廢水帶來的直接經濟損失。

4.2 環境效益

金礦生產企對采用的技術要不斷創新，改造工藝，在通過合理方式對金礦選礦深度處理后，可以循環利用金礦選礦廢水，從而減少廢水排放量，加強對廢水的循環利用，減少新水投入量。金礦選礦廢水深度治理工程大幅度降低了重金屬對于生態環境污染，從而使流域內水質得到顯著改善，加快生態文明建設，達到節能減排目的。

4.3 社會效益

金礦企業采取先進技術對金礦選礦廢水進行處理，能夠避免金礦企業在生產重對周圍地面水造成的不良影響，可以大幅度減小由于重金屬污染對人身體健康造成的危害。金礦企業節能治污設施的穩定運行，一方面能夠減少水資源消耗量，另一方面也能夠實現對當地水資源的保護，具有良好社會效益。

5 結語

從現階段我國金礦選礦廢水處理工藝來看，先將廢水泵入到尾礦后，通過對重金屬自然沉淀達到處理廢水要求。但是，從實際情況來看，尾礦處理重金屬廢水無法依據具體情況完成相應調整處理，這也就導致該方法在應用時不夠靈活，最終水質穩定性差，為了進一步提高處理廢水效果，要在實踐中對處理方法進行探究，不斷完善，合理優化。