金属矿山选矿尾矿及废水处理关键技术分析

金属矿山选矿尾矿及废水处理关键技术分析

摘要：随着我国经济的快速发展，我国金属矿山的开采和选矿技术也在不断的

进步，但是与此同时也会产生着大量的废渣和废水,对于我国的生态环境和人们的

身体健康已经造成了严重的威胁。因此,本文主要针对现阶段的金属尾矿的处理方

式对其进行研究，并且针对实际的研究状况提出一些研究的结论。

关键词：矿山尾矿；废水处理；技术分析

中图分类号：X753

文献标识码：A

引言

煤矿开采其具有一定的复杂性，必然会使得周边水源被破坏。在矿山废水排

放时势必会产生相应的化学反应和物理反应，进而使得废水中出现各种重金属离子，或者会造成水质偏酸性或者偏碱性，直接排放就会给环境带来极大污染。因

此必须要加强对矿山废水处理工艺的研究，这是极其重要的。

1金属矿山选矿尾矿及其废水的危害

有色金属行业在选矿环节会产生大量的废料及废水，我国通常采用矿浆的形

式将废水排出。我国矿业每年会排出数以亿吨计的废水，以矿浆的形式，主要通

过压力管道和泵直接排出，这是我国金属行业能耗高的主要原因之一。

选矿环节废水中含有大量重金属离子，如铬、铅、汞及其他重金属元素，若

处理不当会对当地的土壤环境和水环境造成严重污染，严重时会影响当地正常的

生物链体系。此外，废水中的硫醇类、氰化物等有害有机物对人体有很大的毒性，尤其是对人体的神经系统和肝脏系统，民众长期饮用该类水源会严重影响肝肾功能。黄药类有毒物质对鱼的毒性非常大，在短时间内会杀死大部分幼鱼。我国选

矿废水年产量数亿吨，若不经处理直接排放到环境中，会造成难以想象的后果。

创新并应用科学的选矿废水处理回用技术，对我国金属行业可持续发展具有重要

意义。

2选矿尾矿及选矿废水的处理方法

2.1矿山尾矿的处理措施

（1）物理隔离法。物理隔离法即通过利用水体、污泥、碎石以及木屑废物等材料将矿山尾矿的表体予以覆盖的方式以达到隔绝氧气并阻止氧化的处理方法。

主要目的是为控制酸性矿山废水产生。例：在北美的加拿大魁北克省，就有一典

型的矿山尾矿通过建成永久性的土坝水库后将矿山尾矿直接存放，并采用水体隔

离法，最后成功的实现了酸性矿山废水的大量减少以及隔氧、防氧化的目的。同样，在欧洲的瑞典，经由水体隔离法成功的处理了锌铜矿尾矿，其结果也证明了

水体隔离具有良好的隔氧与防氧化效果。此外，有报道称南非有利用碎石覆盖的

方法处理尾砂，且在经由两年的风吹水卷验证，并未有石块或残渣大量流失的状况，从而极大程度上的尾砂氧化度并遏制了酸性废水的产生。

（2）化学中和法。化学中和法是将诸如碳酸盐岩、石灰等碱性物质与矿山尾矿两者共同混合在一起，经由一段时间后发生中和的化学反应以减少酸性矿山废

水的产生的处理方式。在实际操作中，通过在矿山尾矿中添加适量的石灰等碱性

物质的方式使其产生混合性中和的效果，促使矿山尾矿pH值属性得以增高，正

是pH值的提高起到了极大地隔离氧气以及降低氧化反应的效果。此外，适量的

碱性物质在与矿物金属离子混合性中和反应中还将形成一类沉积在矿山尾矿表面

的金属沉淀物，该金属沉淀物能很大程度上地抑制矿尾矿的氧化以及其在溶解后

产生的酸性矿废水，最终达到有效、科学地处理矿山尾矿的目标。

（3）植被修复法。针对国家大力强调“谁破坏，谁复垦”的指导方针，我国尾

矿复垦工作也开始如火如荼的进行。与此同时，植被修复法的出现则引起了大众

的热切关注。通常情况下，植被修复法的方法有两种：一方面是通过覆盖一定适

量的土壤在尾矿表面，后在其表面栽种上植物的方式。例如：中条山的一有色金

属企业的实际案例表明，该公司通过在尾矿库上覆该植被或改田的方式，使尾矿

表面作物所含的金属指标均低于国家的金属含量指数。

2.2废水的处理方法

（1）絮凝法。这种方法主要是利用一种药剂将水体中的其他物料进行清除达到废水处理的效果，其中一共有凝结，架桥和沉降三个过程。在实际的凝结过程中，因为粒子之间是具有相互吸引的特性的，因此当位于表面的颗粒物与其他的

电荷产生中和反应的同时，就会出现一种凝聚状态，这种状态可以进一步为下一

个阶段的物体起到一定的桥架作用，这样会使得整体的大量微粒物聚拢成为一个

比较大的颗粒状，这种颗粒状中的凝聚物还分为阴性和阳性两种，两种电荷相反

应还会引起电性中的综合反应，进一步合成中高分的粒子。

（2）吸附法。在实际的工作过程之中，吸附法主要是采取固体吸附剂的方式将污染物进行废水处理。这也是我们日常生活中使用比较频繁的废水处理方式。

主要原因是由于它吸附材料比较便宜，节约了大量的成本，并且还具有比较中高

端的吸附成果，通常情况下，我们会将吸附剂分为材料吸附剂和物体吸附剂两种，这两种吸附剂主要是可以通过在对实际的废水进行净化的过程中，进一步增加废

水中的活性炭元素，将碳量不断减弱，进一步解决实际中所含的一些不良元素。

生活中常见的废水还包括其他的污水处理法，比如说生物处理法，氧化法和浮尘

法等，这些都是能够进一步表现出现阶段社会新技术改革和创新的高要求废水治

理方法。

（3）除却以上废水处理法，较为常规处理方法还包括生物处理法、氧化法、浮选法之类，此外，还有一系列能有效处理废水的非常规方法，诸如天然矿土处理、逆洗法、光催化降解法以及改性药剂法等等。

2.3高矿化度矿山废水处理技术

高矿化度矿山废水俗称苦咸水，通过一般的沉淀、过滤等处理流程以后还要

做出更加深入处理。现阶段，比较常见的处理工艺包括膜分离法和离子交换法等。离子交换法实际上就是通过离子相互之间的交换来被吸附在物体表面，进而在一

定程度上减少水盐含量。膜分离法有划分为两个主要的分离方法，即电渗析和反

渗透法。反渗透法借助于压力差来使得水中的盐物质被有效去除，而电渗析法是

需要直流电来使得相应的含盐物质和一些带电物质被清除。通过实际应用表明，

反渗透法对高矿化度矿山废水处理效果极佳。

2.4含重金属矿山废水处理技术

如果没有对水体中的重金属进行有效处理，就极有可能会进入人体，随着人

体重金属积累量越来越多，就会极大的威胁到人的生命健康。重金属离子是较小

的一种结构，不能够进行分解，因此，一般情况下都是借助于转移的方法来使得

其存在形式有所改变，进而彻底消除危害。另外，离子交换法也是一种极其有效

的方法，实际上就是重金属离子与其它离子之间相互交换，进而达到净化水的目的。

2.5含有机物的矿山废水处理技术

人类的活动能够在一定程度上对矿山废水造成影响，进而就会引起一些有机