銻礦采選廢水生產(chǎn)現(xiàn)狀及治理措施

摘要：以針對銻礦采選工藝和設(shè)備的介紹作為基礎(chǔ)，依照一些實(shí)例，闡述銻礦采選廢水里面存在的幾種主要的有害成分，闡述這些有害成分對于生態(tài)環(huán)境帶來的不利影響，隨后結(jié)合銻礦采選廢水的相關(guān)處理方法，提出一些治理銻礦采選廢水的方法。

關(guān)鍵詞：銻礦采選廢水;生產(chǎn)現(xiàn)狀;治理方法

中圖分類號：X753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.032

Production status and control measures of wastewater from mining and quarrying

Fang Qing

（Hunan Anhua Zhaxi Mining Co.，Ltd.，Yiyang Hunan 413507，China）

Abstract：Based on the introduction of the mining process and equipment of Yankuang Mine，this paper describes several main harmful components in the wastewater of Yankuang mining according to some examples，and describes the adverse effects of these harmful components on the ecological environment.In combination with the relevant treatment methods for the wastewater from the mining of Yankuang，some methods for controlling the wastewater from the mining of Yankuang are proposed.

Key words：Antimony ore mining wastewater;Production status;Ttreatment method

1 關(guān)于銻礦的性質(zhì)與開采歷史

銻是一種不可再生的戰(zhàn)略性稀有金屬，具有性脆，無延展性，是電和熱的不良導(dǎo)體，在常溫下不易氧化，抗腐蝕性能等特性。銻在合金中的主要作用是增加硬度和強(qiáng)度，常被稱為金屬或合金的硬化劑。銻及銻化合物廣泛用于阻燃劑、蓄電池、化學(xué)制品 （油漆、涂料、塑料、橡膠、醫(yī)藥及化工等）、玻璃搪 （陶）瓷、半導(dǎo)體元件等領(lǐng)域。中國是世界銻儲量最多的國家，占全球儲 量的52.78%，產(chǎn)量和出口量均居世界第一，在國際市場著舉足輕重的地位。我國對于銻礦的發(fā)現(xiàn)，屬于世界上最早的幾個(gè)國家之一。新中國發(fā)展到今天，針對銻礦的勘探和開發(fā)工作開展了很多，發(fā)展出來的技術(shù)里面，硫化銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉技術(shù)得到了極大的推崇。但是伴隨著銻礦的開采，也可能會引發(fā)土壤、地下水等水資源的污染。未來在大力發(fā)展銻產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對礦區(qū)環(huán)境的治理和恢復(fù)，加大清潔生產(chǎn)和資源回收再利用的力度。

2 關(guān)于銻礦采選工藝和產(chǎn)生廢水的情況

2.1 采礦的具體工藝

我國南方部分省份埋藏的銻礦大都比較深，開采的時(shí)候更多采用的是地下開采方法，結(jié)合礦體實(shí)際的產(chǎn)狀和相關(guān)的賦存條件，開采的技術(shù)條件也會存有一定差異，采礦的方法里面主要包括了分段礦房法、淺孔留礦法以及水平分層充填采礦法等。

淺孔留礦法更多是用在礦巖中等穩(wěn)固以上的礦體開采期間，礦體傾角一定要不少于45度，礦體的厚度還要在5m以上;使用分段礦房法的條件，首先要保證礦體里面有穩(wěn)固的礦石圍巖，其傾角也要超過45度，礦體達(dá)到5m以上的厚度;使用上向水平分層充填方法的條件包括，礦石和圍巖的穩(wěn)固性都比較好，急傾斜厚礦體和任意傾角的極厚礦體。針對一些條件比較特殊的薄礦體采礦時(shí)候也會使用到這個(gè)方法。

2.2 選礦工藝

銻礦選址工藝類型和所要開采的礦種之間存有較大關(guān)系，比如我們常見的輝銻礦屬于硫化礦的一種，可以采用的選礦方法一般是浮選法。浮選的環(huán)節(jié)里面首先進(jìn)行的是破碎篩分，隨后實(shí)施的是磨礦分級，之后再進(jìn)行配藥和復(fù)選的流程，再后要針對精礦實(shí)施脫水處理，最后一個(gè)環(huán)節(jié)是處理尾砂。完成浮選之后會把銻礦劃分成銻精礦和尾砂兩種，由濃密機(jī)和壓濾機(jī)完成處理之后，銻精礦就會成為較好的產(chǎn)品，向尾砂庫里面泵入尾砂和壓濾廢水，針對自然沉降過后的尾砂水實(shí)施集中處理，隨后再返回到綜合循環(huán)水池里面進(jìn)行再次使用。

2.3 關(guān)于廢水產(chǎn)生的相關(guān)情況

銻礦的采選生產(chǎn)期間，主要污染來源選礦廢水和井下廢水，主要污染因子為銻、砷、鉛等。下面著重分析這幾種廢水的相關(guān)情況。

2.3.1 關(guān)于井下礦坑廢水的產(chǎn)生情況

礦坑廢水主要是礦坑涌水，以及采礦過程中產(chǎn)生的廢水。礦井的涌水量，直接由礦區(qū)實(shí)際的地質(zhì)情況，相關(guān)的水文地質(zhì)情況等多個(gè)方面因素決定。礦坑里面廢水的成分、性質(zhì)和礦床的具體類型等因素有很大的關(guān)系。當(dāng)前，采礦工程涌水的處理，一般都是在把它們抽到地表之后進(jìn)行統(tǒng)一的處理，隨后再用來進(jìn)行采礦和選礦，針對多余的水量則會進(jìn)行外排處理。

2.3.2 關(guān)于選礦廢水的情況

選礦廢水主要是進(jìn)行精礦脫水環(huán)節(jié)出現(xiàn)的含水尾砂里面沉積的廢水。精礦脫水環(huán)節(jié)里面出現(xiàn)的廢水循環(huán)回用。尾砂里面含水成分受到水力輸送的影響，含水量一般會達(dá)到50%～70%，隨后把尾砂通過管道一點(diǎn)點(diǎn)的送入尾砂庫之中，在尾砂庫里面實(shí)施自然沉清的處理之后，經(jīng)由尾砂庫里面的排水系統(tǒng)，把它們送入到壩下進(jìn)行收集，隨后回用到選礦工藝?yán)锩?。針對一些不良的情況，會出現(xiàn)溢流水外排的問題。

2.3.3 關(guān)于廢石堆場淋濾水情況

這種廢水主要源自大氣里面的降水融入到廢石里面產(chǎn)生的，廢水常常不會在旱季或者晴天的時(shí)候外排出來，但是很可能在雨季或者雨天出現(xiàn)外排，諸如匯水的面積，降雨持續(xù)的市場和總量等因素都會影響到廢水的總量。我們參考銻礦廢石毒性浸出試驗(yàn)結(jié)果，得知，廢石屬一般工業(yè)固體廢物，廢石場淋濾水若不進(jìn)行處理的話，會造成些外排銻含量超標(biāo)的問題。

3 生態(tài)環(huán)境受到銻礦開采的影響

無法回避的生態(tài)環(huán)境影響，國內(nèi)部分礦山由于長期過度開發(fā)和無序發(fā)展，造成開采過程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄泛濫成災(zāi)，區(qū)域環(huán)境極度惡化。爐渣、尾礦排放后殘存堆積于礦區(qū)附近，侵占、破壞了大量土地資源，造成水土流失，成為山體崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的隱患。長期的無序、不合理的生產(chǎn)，會造成空氣、水體污染，嚴(yán)重影響了地方老百姓的生活。特別是沒有完善的環(huán)保管理措施和環(huán)保處理設(shè)施的礦山，或者采礦行為不規(guī)范的礦山，勢必會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。

4 針對銻礦采選廢水的治理方法

當(dāng)前已知的處理含銻廢水的方法有很多，然而在實(shí)際應(yīng)用期間有的處理方法比較復(fù)雜，而且費(fèi)用也會比較高，一些還可能產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染問題。所以就需要選擇出合理的方法。目前，主要有沉淀法、電化學(xué)法、中和法、氧化還原法和其他方法。本文著重介紹沉淀法和電化學(xué)法[1]。

4.1 沉淀法

該方法主要包括熱沉淀法、共沉淀法、沉淀絮凝法等。沉淀法廣泛用于重金屬廢水的處理中，常用的沉淀劑有硫化物、鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽、石灰水等。目前，涉銻企業(yè)大多首先采用自然沉淀法，即不加任何藥劑使礦廢水中懸浮物沉淀除去。經(jīng)自然沉淀后的選礦廢水（特別是尾礦庫廢水），可部分循環(huán)使用，其他廢水再采用化學(xué)沉淀法處理，往往 2～3 種沉淀劑共同使用。 化學(xué)沉淀法是通過外加藥劑與水體中含銻污染物發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)作用，形成沉淀或絮凝體礬花，將銻從水中分離出來，從而達(dá)到除銻的目的，其工藝簡單，投資少，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)，在銻廢水處理中占重要的地位。

4.2 電化學(xué)方法

將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數(shù)個(gè)微原電池。其中電位低的鐵成為陽極，電位高的碳成為陰極，在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：

陽極（Fe）：Fe-2e→Fe2+

陰極（C）：2H+2e→2[H]→H2，

反應(yīng)產(chǎn)生的初生態(tài)的Fe2+和原子 H 具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性， 使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。若有曝氣（即充氧）可防止鐵屑板結(jié)。還會發(fā)生如下反應(yīng)：

O2+4H++4e→2H2O

O2+2H2O+4e→4OH-

2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

反應(yīng)中生成的OH-使出水 pH 值升高，而由Fe2+氧化生成的Fe3逐漸水解生成聚合度大的Fe（OH）3 膠體絮凝劑，可以有效吸附、凝聚水中的污染物，從而增強(qiáng)對廢水的凈化效果。

5 結(jié)束語

隨著國家日趨漸嚴(yán)的環(huán)保政策要求，強(qiáng)制銻礦開采企業(yè)不得無序排放廢水，勢必要針對含銻廢水的進(jìn)行處理，在保證廢水排放達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)之上，還需進(jìn)一步提高廢水處理工藝，提高廢水回用率，有效降低廢水里面含銻的濃度和廢水的排放量。保證生態(tài)環(huán)境不受污染的同時(shí)，提高銻礦采、選的工藝水平，最大程度降低生產(chǎn)過程的廢水產(chǎn)生量，降低銻礦后續(xù)開采期間的負(fù)擔(dān)。本文針對銻礦采選廢水生產(chǎn)現(xiàn)狀做出了一定的闡述，分析了處理這些廢水的部分方法，旨在為我國銻礦開采事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份微薄之力。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-04-08

作者簡介：方青（1975-），男，大專學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)保、安全。