阳朔铅锌矿的环境现状与尾矿废水处理模式分析

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选矿浮选药剂主要使用黄药、硫酸铜、二号油和
育[1], 并且该区年降雨量较充沛, 因此, 该矿区也存在 诱发采空区地表塌陷的潜在环境危害。
(2) 坑口废石堆破坏山林植被。 该矿由于矿脉厚 度小, 矿石品位低, 因而围岩废石比率高, 年采出围 岩和废石量达5~ 6 万t。自上世纪50 年代进行矿山开 采以来, 累计堆存废石300 多万 t。采矿废石大多沿山 坡、山沟定点堆放, 填埋覆盖了相当部分的山地及山 林植被, 存在着泻溜、滑坡的潜在危害。
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护坡上尾矿颗粒的沉降。 在沉积护坡过程中, 尾矿浆 首先落到坡度很缓的内护坡上, 粗粒物在坡上沉积, 而细粒物则在已经沉积的较粗颗粒的间隙中填塞, 其 余的颗粒物随水进入沉淀池进行自然沉降。此处理过 程一方面使坝体不断加大增固, 另一方面又使尾矿浆 的固、液得到良好的沉淀分离, 并且废水内流远离坝 体, 减少了废水对坝体的浸润渗透, 进一步增加了尾 矿坝的安全[2 ]。
废水治理设施处理能力 ( t d) 6000
——
废水治理设施运行费用 (万元) ——
3. 0
尾矿废水含 有害物质排
工业废水排放量 (t) 镉 (kg) 铅 (kg)
—— 55350
——
1. 11
9. 4
放量
锌 (kg)
——
0. 86
铜 (kg)
1. 11
COD (kg)
—— 66. 00
氨 氮(kg)
(3) 矿区开采活动加速岩土侵蚀和水土流失。 该 矿区山高坡陡, 主要为第四系洪积、残积地层。区内年 均降雨量较多, 夏秋两季雨量集中, 暴雨频发, 易形成 山洪, 为水土流失提供了动力条件。 而在采矿区内的 开采活动使地表景观和植被生态遭到不同程度的破 坏, 加剧地表岩土的侵蚀速度, 导致矿山周围生态系 统生物多样化遭到破坏, 生态系统功能退化。
表 1 阳朔铅锌矿生产概况及其主要污染物排放量 T ab le 1 genera l p roduct ion situa t ion and
d ischa rg ing quan t ity of the m a in po llu t ion
m a t ter in Yang shuo lead and zinc depo sit
该尾矿库建在选矿厂下游 200 多米处, 依山谷横 截筑坝而成。其尾矿坝截面如图1 所示。尾矿库位于 住宅区主导风向的下风向地方, 设计合理。 坝上建有 阶梯形坝台, 台上坡面布有井字型排水沟, 防止地表 雨水冲刷危害坝体安全。另外, 考虑到雨季降雨, 在尾 矿库左右两侧修建有宽阔的隔离排水渠, 以防止山洪 及山泉冲入尾矿库内, 增加水体污染, 并避免冲垮尾 矿库坝, 而造成重大环境危害事故。 3. 1. 2 尾矿砂的沉淀分离
多年来, 阳朔铅锌矿十分重视矿山环境的保护工
作, 生产规模虽小, 却投入了大量的人力物力, 在尾矿 库建设、尾矿废水的综合治理、采矿坑口废石的合理 堆放、采区地面塌陷的防止、采矿区山坡及公路两侧 植被生态恢复等方面做了大量的工作, 特别在选矿尾 矿废水治理方面卓有成效, 做到完全达标排放, 国内 有关环保管理部门领导曾多人次到该矿参观考察。 2000 年, 联合国铅锌矿环境保护组织的两位官员也 曾来考察, 并对该矿的尾矿废水治理工作给予了高度 的评价。
选厂尾矿大部分为- 200 目粉砂状物质。该尾矿 库的设置是将尾矿自选厂底流由管道及沟渠导流进
隙、溶洞发育, 尤以标高145m~ 165m 和170m~ 185m 的地表强烈发育, 直至地下 100m 处岩溶裂隙仍很发
入坝体, 由坝体向内 (即向上游方向) 倒流排放注入尾 矿库, 并设置多个排放口, 使其沿护坡均匀分散, 增加
阳朔铅锌矿座落于风景优美、山水甲天下的阳朔 县兴坪镇境内, 属小型矿山企业。 阳朔县以岩溶山区 为自然环境景观, 产业以农业和旅游业为主, 工业基 础十分薄弱。而阳朔铅锌矿竟成为该县的最大工业企 业, 在阳朔县的工矿企业中占有较重要的一席之地。 因而该矿山的环境治理成果对以旅游业为主的阳朔 县的环境保护工作更具有重要的意义。
名称
单位用量 总 量
主要产品 生产情况
主要有毒有
铅锌总产量 ( t) 用水量 ( t) 耗煤量 ( t) 炸药 ( t)
——
3393
18. 02 61141. 86
0. 18 ——
610. 74 108
害材料用量
2# 油(t)
3. 6
丁黄药 ( t)
12. 6
工业废水
工业用水总量 ( t)
—— 61500
阳朔铅锌矿选厂尾矿废水经上述多级隔离沉淀 处理, 使尾矿水中大部分有害物质得以沉淀除去, 经 采样分析 (结果见表2) 表明, 获得了较好的处理效果。 从表 2 结果可见, 尾矿处理出水中的悬浮物含量、有 害金属元素含量和COD 含量较低, 达到国家城镇二 级污水处理排放一级标准, BOD 的含量在部分时段 也达到生活污水处理一级标准。 但从表 2 中也可看 出, 出水的pH 值仍稍偏高。
1 矿区基本情况
1. 1 矿山企业概况 阳 朔铅锌矿为阳朔县的县属企业, 在上世纪 50
年代就进行开采, 于 1958 年在采矿坑口附近建立小 型浮选厂进行选矿生产; 在 1986 年将选厂搬迁重建, 并于当年建成投产, 成为阳朔县的主要工业企业。 1. 2 开采概况
该矿开采的矿石主要为铅锌矿石, 矿物组成较为 简单, 金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿, 少量黄铁矿、 黄铜矿, 脉石矿物主要为方解石等。 矿石组分以锌为 主, 平均品位: w (Zn) 为 4%~ 5% , w (Pb) 为 1. 2%~ 1. 6% , 伴有少量的银、铜、镉、镓等组分。
模小、分布零星且不规则, 以及矿脉厚度小, 采矿生产 不正常, 年采矿石量仅约为 1. 5~ 3 万 t。 历经多年不 断开采, 并且由于缺乏资金而甚少开展地质勘探工 作, 该矿的铅锌矿产资源储量日趋减少, 按目前开采 规模和现保有储量, 仅能维持 7~ 8 年的工业开采。 1. 3 选矿概况
该矿铅锌矿石为简单硫化物型易选矿石, 选矿生 产采用优先浮选工艺流程。矿石经颚式破碎和圆锥磨 盘破碎工序, 再经球磨和分级。入选矿浆粒度为- 200 目。 在浮选中优先浮选富集铅, 然后进行锌和尾矿分 离, 铅、锌选矿回收率达90% 左右, 伴生银随铅精矿富 集回收。尾矿由底流排至尾矿库储存。选矿处理量约 为 180t d, 由于矿石资源储量严重不足, 开采的矿石 有限, 选厂每年正常生产总天数仅约半年, 主要产品 为锌精矿和铅精矿。
——
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注: 引自阳朔铅锌矿、阳朔县环保局
图 1 阳朔铅锌矿尾矿坝截面示意图 F ig. 1 Sketch of ta iling dam sect ion
in Yang shuo lead and zinc depo sit
1- 石房 2- 尾矿水 3- 溢流井 4- 尾矿库 5- 护坡 6- 主坝 7- 隔离沉淀池
2005 年第 1 期 矿 产 与 地 质
2005 年 2 月
M IN ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY
第 19 卷 总第 107 期
阳朔铅锌矿的环境现状与尾矿废水处理模式分析①
覃朝科1, 李 艺2, 韦 松2, 黄广宇2
(1. 桂林矿产地质研究院, 广西 桂林 541004; 2. 广西师范大学资环系, 广西 桂林 541004) 摘 要: 阳朔铅锌矿的环境污染因素主要是采矿废石、选矿尾矿、废液等, 主要有害物质为Pb、Cd 等重金 属元素和残余的选矿药剂, 对环境特别是下游环境存在潜在危害。该矿通过建设规范化的尾矿库和废水 处理系统, 采用尾矿浆由坝体向内 (上游) 倒流排放沉淀尾矿砂、废水经二级多池串联自然沉淀澄清的处 理模式, 增强了坝体稳定安全; 不使用或极少使用化学沉淀药剂, 降低了治污成本。 废水处理后, 水质清 澈无异味, 达到国家工业生产污水处理二级排放标准。 关键词: 尾矿废水治理; 铅锌矿采选; 处理模式; 阳朔 中图分类号: X 751 文献标识码: A 文章编号: 1001- 5663 (2005) 01- 0099- 04
目前, 矿区的生态环境保护已成为人们关注的焦 点。 在我国, 由于矿产资源开发造成当地生态环境破 坏的现象比较普遍。矿山在采选过程中产生大量的废 石、尾矿、废渣、废液等, 在对其堆放或排放中, 不仅占 用了大量的土地, 也可能会污染土壤、大气、地表水及 地下水等, 造成采矿区附近的河流堵塞、生物多样性 减少、植被破坏、水土流失、地面塌陷等灾害, 使当地 的自然景观遭到破坏。特别是, 一些小型矿山企业、乡 镇企业和个体业主在矿产开发的采选生产中, 由于过 分追求自身经济效益和淡漠环境保护意识, 在开采技 术落后、设备陈旧等条件下, 以采富弃贫、乱采滥挖等 方式进行掠夺性开采, 并将所采废石及尾矿随意堆 放、废水随意排放, 不仅严重浪费矿产资源, 而且对环 境造成极大的危害。因此, 大力加强对采矿废石、选矿 尾矿废渣、废水等污染进行有效的治理, 是促进矿产 资源合理开发利用和保护环境的重要任务。
该选厂尾矿砂的年排放量为 26000t, 尾矿砂经管 桥输送进入尾矿库内, 自然沉降存储, 目前尾矿已累 计储存100 多万 t。选矿尾矿的大量堆积, 填埋覆盖了 部分山林植被, 对周围土壤产生一定程度的危害, 同 时尾矿坝也存在泄漏、溃决而发生泥石流事故的隐 患。 2. 2 矿区的其它环境问题
(1) 矿山采空区潜在地表塌陷的环境危害。 阳朔 铅锌矿的上部矿体中段大多已开采完毕, 采空区尚未 出现较大面积的塌陷和山体垮落现象。但该区岩溶裂
3 尾矿的治理
3. 1 尾矿、废水的治理 面对矿山尾矿对环境所造成的危害, 阳朔铅锌矿
因地制宜, 对尾矿废水进行了颇具特色的综合方法治 理, 取得了良好的净化效果。该矿在1986 年将选厂迁 至现址依山重建, 顺山坡按梯级而建, 并建成新的尾 矿库。尾矿库将尾矿的废渣、废液截流存放, 避免因不 合理堆放、排泄而影响周围区域的环境。 选厂生产用 水量约 61500t a, 废水处理设施能力为 6000t d, 工业 废 水 排 放 量 为 55350t a, 工 业 固 废 ( 尾 矿) 量 为 26000t a。尾矿经管桥输送进入坝内, 自然沉降储存, 废水经多级沉淀处理达标后排放。该企业的主要污染 物的年排放情况见表 1。 3. 1. 1 尾矿库的建设
采矿生产采用井下沿矿脉追踪方式, 由于矿体规
① 收稿日期: 2004- 05- 11 作者简介: 覃朝科 (1962- ) , 男, 广西桂平市人, 高级工程师, 从事矿产资源的开发研究工作。
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石灰等, 未使用氰化物等剧毒药剂。 选矿废水排放量 为 55350t, 在选矿尾矿废渣中含有的主要元素为 Pb、 Zn、Cd、Ga、Cu、S 等。
2 矿区的环境现状
2. 1 选矿尾矿、废水的环境危害 阳朔铅锌矿的污染主要是选厂尾矿废渣和尾矿
废水的污染, 此外, 在选厂中尚有矿石粉尘污染、噪声 污染和化学药剂有毒异味气体污染等。选厂排出的选 矿废水的pH 值较高 (为10~ 13) , 含有大量的悬浮颗 粒、矿泥、溶解的金属盐、残余选矿药剂等, 其中铅、镉 等重金属元素及黄药和2# 油等选矿化学药剂为毒性 物质, 这些选矿废渣、废液如不经处理排放, 会对矿山 下游水体和农田土壤造成一定程度的环境污染, 危害 生态环境。
3. 1. 3 尾矿废水的沉淀处理 尾矿库沉淀分离出的废水需要经过两级沉淀处
理。首先是废水在库内自然沉淀, 初步澄清后, 进入库 内的水泥池隔离区与尾矿砂沉积物进一步分离, 水自 池中溢流井沿管道自流排入坝体外下方的二级沉淀 池 再次进行沉淀, 该二级沉淀由 7 个水泥池串联组 成。此多级沉淀处理工艺可免除使用或极少使用化学 沉淀药剂, 即可有效地除去水中的固体悬浮颗粒物, 使池中水质清澈无异味, 经取样分析达标后排放, 最 终流入大源河。 3. 2 尾矿废水的处理效果分析
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