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    2. 有色金属选矿废弃物处理现状

      时间:2021-06-23 10:25:33 作者:admin 返回列表

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      矿产资源对于人类和社会的发展都起着关键的作用。随着我国工业化进程的不断推进,我国对矿产资源的依赖愈发强烈。资料显示,现阶段我国利用的原材料大部分都来源于矿产资源,而且在未来很长的一段时间里,还将继续保持这种现状。随着矿产资源利用的逐渐增加,有色金属选矿废弃物也逐渐增多。有色金属选矿废弃物主要表现在尾矿和采选废水两个方面,本文将对此展开探讨,并提出解决方案。

       

      有色金属尾矿

      有色金属的尾矿具有细度较大、数量较大、种类较多、成分较多的特点,并且可以二次利用的概率比较大。因此如何加强对有色金属尾矿的重新利用,成了近年来研究的热点。加强有色金属尾矿的重新利用,能够给企业带来可观的经济效益,这样就能够有效降低企业的运营成本,同时还能够降低尾矿对环境的损害。

       

      有色金属尾矿的特点

      我国有色金属矿种多,产量高,但80%属于多种矿物共生、伴生类型的复合矿物,品位不高。受到选冶工艺、资金、管理模式等因素的影响,有色金属行业尾矿排放量成为了我国固体废物排放量最多的行业之一。大量有色金属尾矿堆积,不但造成矿产资源、土地资源浪费,也对环境造成危害。总体而言,有色金属的尾矿具有以下特点:

      颗粒细小

      细小的颗粒在矿浆中不易发生沉降,导致尾矿回水中颗粒含量增加,对选矿工艺造成不良影响,而细小颗粒在干燥后易风化,造成环境污染。

      含有害物质

      在尾矿中存在一些有害物质,比如铬、砷、镉、铅、锌、锰、铜、镍、铬、汞等重金属,他们或以离子的形式存在,或以矿石颗粒的形式存在,对水源造成了不小的危害。另一方面,在对矿石进行处理的时候会产生一些有害的废液,比如硫酸铜、松醇油等,这些物质和人体接触的时候都会对人体造成一定的损害。

      有色金属尾矿带来的问题

      浪费资源

      在选矿时,企业往往专注于含量高、经济指标好的矿种进行选择,这就导致在进行尾矿排放的时候,矿浆中常常含有一些其他金属颗粒,这部分颗粒经常被忽略,造成了资源的浪费。比如在云锡尾矿中,锡的含量达到了0.15%,如果不对尾矿加以处理的话,那么如果生产的锡量达到1亿吨的话,那么损失的锡量将会达到2O万吨以上。

      尾矿坝安全堪忧

      随着矿山生产规模不断扩大,尾矿量不断增加,因此对于尾矿坝的要求就越来越高。一部分尾矿库年久失修,处于超负荷工作状态,这样就造成了尾矿坝的稳定性下降,造成尾矿库结构松软,出现渗水现象。这样的尾矿坝的安全问题就十分堪忧,随时都有可能造成安全事故的发生。

       

      有色金属尾矿的综合利用现状

      有用金属回收

      近几年,我国自然矿石开采品位逐渐下降,有的矿产原矿品位比尾矿中的品位还低,而且尾矿的颗粒已经磨细,因此在进行处理的时候会降低开采、磨矿的成本。目前我国已经有众多实践案例,从尾矿中成功提取了有用金属,涵盖铅锌矿、锡矿、钨矿、钼矿等。

      建筑材料领域二次利用

      有色金属尾矿的理化性质与传统建筑材料相接近,因此便可以将尾矿用于建筑材料领域。这样不仅有效利用了尾矿,而且降低了建筑材料的成本。但是要注意的是,在制备建筑材料的时候,要注意尾矿中是否含有放射性元素。使用前要对尾矿中的成分进行分析,如果存在对人体有害的放射性元素的时候,就不能够用于建筑材料。

      其次,有色金属的尾矿还可以被用于烧制矿砖,这样不仅能够使得尾矿得到合理利用,而且能够减少对粘土砖的使用,?;ね恋刈试?。

      最后,有色金属尾矿中部分元素有利于熟料水泥的形成,因此可用来烧制水泥。目前主要应用于烧制水泥的矿物是铅锌尾矿和铜尾矿,该尾矿在进行烧制水泥的时候能够起到矿化的作用,并且能够在一定程度上来代替水泥原料,提高熟料的产量。

      制造肥料

      在有色金属尾矿中,经常含有微量的锌、铜、钼、钙、磷、镁等元素,这些元素也是植物生存所必须的微量元素,因此就可以将尾矿添加在肥料中,改善土壤的环境。

      黑龙江地质研究院在这方面经验较为成熟,他们通过对尾矿中的SiO2进行煅烧,使得SiO2转化为能够被植物吸收利用的硅元素,然后再结合镁、磷等元素,便形成了复合肥,在使用过程中发现,该复合肥对于植物的抗病性以及抗旱性都有所提升。

       

      有色金属矿山废水

      选矿废水的一个来源主要有两个方面,一是在碎矿的过程中,湿式除尘所产生的水,另一个废水的来源为选矿车间清洗所产生的废水。这两种水中含有颗粒物较多,可回收的矿石颗粒也较多。

      另外,设备的冷却过程也会产生废水,因为在冷却的过程中水和设备的接触使水中溶解了很多的矿物成分和化学物质。在整个的采矿和选矿的过程中需要进行冷却的设备有碎、磨矿设备等。

      有色金属矿山废水的处理

      有色金属选矿废水处理是人们一直在研究的问题,伴随着有色金属的采矿、选矿工艺的发展不断进步,目前主要的处理方式有:

      中和法

      中和法的原理就是向酸性的污水中加入中和剂,令重金属离子和OH-反应,生成了难溶在水中的氢氧化物沉淀,令污水净化的方法。经常使用的中和剂为石灰以及石灰乳等。用石灰或者石灰石来作为中和剂,一般有以下三种工艺流程:

      其一是把石灰配制为石灰乳然后投入到反应沟,最后流入反应池,再通过沉淀池进行沉淀,除去中和反应产生的沉淀物。

      其二为把石灰石放置在滚筒里,根据滚筒的旋转来扩大酸性水和石灰石的接触面,令中和反应可以继续下去。

      其三为把细颗粒的石灰石或者白云石装进中和塔,令水流自上而下地通过滤料,从而发生中和反应。

      硫化物沉淀法

      硫化沉淀法是通过硫化剂将废水之中的重金属的离子转化成不溶或者难溶的硫化物沉淀,随后加入表面活性剂令沉淀物上浮的方法。经常使用的硫化剂包括Na2S,NaHS,H2S,GaS以及FeS等。浮选的硫化物沉淀的捕收剂包括黄药类和胺类以及两性捕收剂等。硫化沉淀法有以下几个优点:

      (1)可加快固液分离速度,附着了沉淀物的气泡的上浮速度是沉淀物下沉速度的3~5倍;

      (2)占地面积小,仅为中和沉淀法的13%~25%;

      (3)处理后水质好,不仅S含量低,溶解氧含量高,而且对去除废水中的选矿药剂及嗅味等具有明显效果,排出的浮泥含水率远低于沉淀法排出的泥浆,一般污泥体积比为0.1~0.5,这将给进一步处置污泥带来极大的方便,同时还可节省处理费用。

      离子交换法

      离子交换法主要是通过离子交换的形式,令废水中的重金属的浓度降低,进而令废水得到净化的办法。离子交换法的基本功能包括:

      (1)去掉各种有害的重金属离子,来应付以后的日渐严格的废水排放标准;

      (2)回收废水中的有价值金属,如金、银、铜、镍、铬等;

      (3)提高水的循环利用率,节约日益匮乏的水资源。

      微生物法

      因为微生物的自身同化作用以及生长原因,很多微生物都具有吸收或者沉积各种离子的作用。经过研究可以证明,氧化铁硫杆菌以及硫氧化硫杆菌的细胞壁中,包含的重金属离子浓度相较其周围环境中的重金属离子浓度要高得多,这就说明这些细菌具有积蓄重金属的性质。因而,利用可以在细胞壁内与大量的金属离子结合而形成的硫杆菌来进行废水的处理,将水系中的重金属离子除去,然后再对这部分硫杆菌进行回收。这几年来,在有色金属矿山的废水治理过程当中研究较多的有氧化铁硫杆菌以及硫氧化硫杆菌。

      有色金属尾矿问题日益突出,对生态环境、矿产资源可持续发展形成了不良影响。随着资源日益枯竭、全球资源需求量和环保观念的提升,有色金属选矿废弃物的综合利用成为了迫在眉睫的问题。有色金属选矿废弃物综合利用作为利国利民,前景开阔的产业,在我国取得了一定的成绩,但与发达国家相比却差之甚远,选矿废弃物综合利用率及附加产值仍未得到显著提升。

      对有色金属选矿废弃物组分进行研究,是实现少废和无废化过程有效的途径。需要各大科研院所、高等院校转变观念,革新技术,推进有色金属选矿废弃物的综合利用。推进有色金属选矿废弃物的综合利用,将有利于实现选矿废弃物减量化、资源化、效益化,对构建资源节约型、环境友好型社会有着深远的意义。

      文章来源:洲际矿山

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