礦山廢水可以分為礦坑排水和工業(yè)廢水兩種類型。下面從幾個不同的方面進行舉例,介紹一下有關(guān)礦山廢水處理的知識。
一、銅礦
日本花崗礦廢水處理工程于1962年開始建設(shè),經(jīng)過一年后投入運轉(zhuǎn)使用,主要是采用硫化氫法處理、回收礦坑水中的銅?;◢彽V以組成復(fù)雜的黑礦為主,井下坑水呈酸性,水中含有相當量的銅、鋅和鐵,該礦采用下列凈化處理流程。原水為礦坑水和選礦廢水的混合物,pH值為2.6,計量加入碳酸鈣乳,使三價鐵在第一組沉降槽沉淀分離。溢流液(pH=3.8)與硫化氫氣體反應(yīng),水中的銅以硫化銅狀態(tài)在第二組沉降槽沉淀濃縮,經(jīng)過濾脫水,回收濾餅,濾液(pH=3.1)加石灰乳以沉淀二價鐵離子,溢流排放于河中,沉淀物與第一組沉降槽之沉淀物一起用泥漿泵排入渣場。
銅、鋅、鋁、鐵的凈化率分別為90~99%,二氧化硅為81~83%,總硫為17~20%。該流程的關(guān)鍵是硫化氫的發(fā)生設(shè)備?;◢忋~礦采用單體硫和重油的熱分解法制造硫化氫氣體,每批投塊狀單體硫200公斤、重油200公斤,在反應(yīng)罐中加熱到250~320℃使之反應(yīng)。產(chǎn)生的硫化氫存于氣柜中,控制處理水量和品位,以每分鐘50~100升的流速導(dǎo)入氣體反應(yīng)槽。
二、黃鐵礦
柵原礦是日本最大的黃鐵礦山,在過去就有水處理設(shè)備了。該礦水處理的特征是適應(yīng)礦坑中有大量亞鐵的特點,將亞鐵進行化學(xué)氧化以氫氧化鐵的狀態(tài)回收,同時也回收石膏。礦坑水首先用一氧化氮氧化,使硫酸亞鐵變成硫酸鐵,然后用碳酸鈣粉中和至pH=3.8,使氫氧化鐵完全沉淀。進一步中和至pH=5.0~5.5時,有大部分鋁和石膏析出。為了使析出的石膏有足夠大的粒度,還要向中和槽中加入4~5%的石膏作為晶核,析出的成品石膏的粒度約為400~600微米。
三、用化學(xué)法凈化礦山廢水
在羅馬某地區(qū)的礦區(qū),因為向河流排放礦山廢水,而造成了對河流的大量污染。他們在實驗室用氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸鈣凈化井水,處理30分鐘后,取得的結(jié)果是礦井水的污染成分幾乎完全沉淀。但應(yīng)用碳酸鈣時,即使用量很大,也不能使錳沉淀。礦井水中和后,獲得的泥渣,因采用的中和反應(yīng)劑的不同而有異,泥渣的體積同被處理水的體積之比如下:用氫氧化鈉時為10%,用氫氧化鈣時為10%,用碳酸鈉和碳酸鈣時為5%。
為了進行研究,他們采用一個半工業(yè)裝置。把這個移動式裝置用于每一個礦山,可以確定用石灰乳處理的條件、氫氧化物泥渣的沉淀參數(shù)。在實驗室范圍內(nèi),赭石和氫氧化物泥渣的過濾參數(shù)用壓濾機、筒式過濾機和真空過濾機來確定。加石灰乳使PH值達到7.5~9,含錳廢水要求最大的pH值。將赭石懸浮液從含量高而又符合質(zhì)量的水中沉淀過濾出去,用氫氧化鈣中和礦井水或者赭石的沉清水,然后沉淀并過濾氫氧化物泥渣。
為了確立必要的沉淀面積,要使沉淀器的進料量能保持回收80%的懸浮液,為了提高回收率,還要添加1~2克/立方米的混凝劑。攪拌15~30分鐘后,鐵、錳、鉛、鋅、銅等離子沉淀獲得了滿意的結(jié)果,攪拌器中通入空氣,使之成為較易沉淀的氫氧化鐵。實際上,在赭石的沉淀中,赭石的體積是1.7~3.1立方米/1000立方米礦井水,在中和反應(yīng)中,礦泥的體積是70~74立方米/1000立方米礦井水。在干燥物中含赭石84~200克/升,氫氧化物19克/升。
活性氯對于凈化氰化物是非常有效的,可保證其耗量為110毫克/升時能全面凈化氰化物。硫酸亞鐵和六聚偏磷酸鈉耗量較高,僅能局部凈化氰化物。水的雜質(zhì)濃度隨著活性氯耗量的增加而減少,在攪拌30分鐘時,活性氯耗量為100毫克/升,氰化物、黃藥和酚即被凈化。
四、選廠回水利用
選廠回水是指選礦過程中排出的廢水,經(jīng)過簡單的處理后,送往選廠循環(huán)使用。一方面能減少選廠對新水的需要量,這點對水源缺乏的地區(qū)特別重要,另一方面能減少選廠對河流的污染。處理廢水的方法是采用濃縮機和沉淀池,在處理過程中,由于礦泥的沉降速度慢,因而需加入明礬,或其他混凝劑,以凈化溢流水,剩余的混凝劑不會影響浮選指標。溢流水中含有剩余的捕收劑和銅、鋅的硫化物、氰化物的混合物,可以用調(diào)整藥劑的方法來解決。這些回水中的剩余藥劑可以促進浮選、降低藥劑的消耗量。由于每個選廠的具體情況不同,在利用回水時必須進行水質(zhì)分析和試驗,看它是否會影響浮選的工藝指標。
來源:小玫觀天下