矿山废水包括采矿与选矿两种。矿山开采会产生大量矿山废水,如矿坑水、废水场淋洗时产生的废水等;采矿工艺废水由于矿床的种类、矿区地质构造、水文地质等因素不同,矿山废水中常含大量SO42-、Cl-、Na+、K+、Ca+、Mg+等,以及钛、砷、镉、铜、锰、等金属元素。采矿废水分为采矿工艺废水和矿山酸性废水,其中矿山酸性废水能使矿石、废石和尾矿中的重金属转移到水中,造成环境水体的重金属污染。矿山的采矿废水通常是:酸性强且含有多种金属离子;水量较大,排水点分散;水流时间长,水质波动大。
选矿废水是包括采矿、破碎和选矿三道工序排出的废水。选矿废水的特点是水量大,约占整个矿山废水的40%—70%,其废水污染物种类多,危害大,含有各种选矿药剂,如黑药、黄药、氰化物、煤油等以及氟、砷和其他重金属等有毒物,废水中SS含量大,通常每升废水中含SS量可达数千至几万毫克,因此,对矿山废水应妥善处理方法可外排。我国矿山废水处理常用方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、金属置换法和沉降法等方法。
矿山废水
采矿酸性废水处理方法:
目前我国有色金属矿山酸性废水的处理方法有中和法、反渗透法、硫化法、金属置换法、萃取法、吸附法、浮选法等。其中中和法工艺成熟、效果好、费用低而成为最常用的处理方法。
1、中和法
生石灰、熟石灰、石灰石是中和法中较多采用的中和剂。此外,苏打及苛性钠等钠基盐也可作为中和剂,但后者因为费用高而较少采用。中和的目的是要除去矿山酸性废水的酸度和溶解性组分。中和法一般与将Me2+转化为Me3+的曝气氧化过程结合使用,以更高效的除去金属离子。
2、硫化物沉淀法
是向含金属离子的废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂,使金属离子与硫离子反应,生成难溶的金属硫化物,再予以分离除去的方法。采用硫化物沉淀法处理含重金属离子的废水,有利于回收品位较高的金属硫化物。根据金属硫化物溶度积的大小,位置越靠前得金属硫化物,其溶解度越小,处理也越容易。由于各种金属硫化物的溶度积相差悬殊,所以通过硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀,所得泥渣中金属品味越高,便于回收利用。
3、金属置换法
4、萃取法
萃取法是利用溶质在水中和有机溶剂中溶解度不同,使废水中的溶质转入萃取剂中,然后使萃取剂与废水分离。选用的萃取剂应具有良好的选择性、一定的化学稳定性、于水的密度差大且不互溶、易于回收和再生、不产生二次污染等特点。采用萃取法处理金属矿山废水便于回收废水中的有用金属,因而在处理金属矿山废水中得到采用。
5、离子交换法
利用固体离子交换剂与溶液中有关离子间相应量的离子互换反应,可是废水中离子污染物分离出来。离子交换是在装填有离子交换剂的交换柱中进行的。
离子交换剂分为无机和有机两大类。无机离子交换剂有天然沸石、合成沸石、磺化煤等。沸石在重金属废水和放射性废水中得到利用。有机离子交换剂通常指人工合成的离子交换树脂。按可交换离子的种类,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子贾环树脂。离子交换法处理废水的费用虽然较高,但由于处理后出水水质好,可回用于生产,且易于回收废水中的有用物质,因而在处理重金属废水、稀有金属废水和贵金属废水中均有应用。
离子交换法处理废水
选矿废水处理方法:
选矿废水中的重金属元素大都以给固态物存在,只要采取物理净化沉降的方法即可避免重金属污染,而废水中可溶性的选矿药剂是多数选矿废水的危害。从选矿废水处理角度来讲,最有效的措施是尾矿水返回使用,减少废水总量;其次才是进行废水处理。处理选矿废水的方法有氧化、沉降、离子交换、活性吸附等,其中氧化法和沉降法是普遍采用的方法。
1、自然沉降法
即将废水打入尾矿坝中,充分利用尾矿坝面积大的自然条件,使废水中悬浮物自然沉降,并使易分解的物质自然氧化降解。这种方法简单易行,目前国内外仍在普遍采用。
2、中和沉淀法和混凝沉淀法
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