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铅锌矿尾矿生态修复实践与对策长期有效

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信息编号:2022064232 咸阳非矿院发布

2022-06-29 17:22:25

  • 西安市 位置
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  • 矿石选冶类型

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杨工 陕西省西安市

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保护环境和水资源,防治环境污染,不仅有利于实现可持续发展,对生态文明和美丽中国建设也具有积极作用。铅锌矿尾矿废水含有金属离子,如果没有及时处理,可能危害植物生长和人们的身体健康。因此,为实现对铅锌矿尾矿和淋溶废水的有效处理,应该结合具体需要采取治理对策,实现保护周围环境的目的。文章将探讨分析铅锌矿尾矿和淋溶废水的危害,并提出相应的治理对策,希望能为实际工作有效开展提供启示。

一、铅锌矿尾矿废水的危害

1.影响植物生长发育。我国的铅锌矿资源丰富,储量大,分布广,是非常宝贵的资源。铅锌矿尾矿在雨水的淋溶下,重金属离子会融入废水中,直接排入水环境,将会造成严重的水污染。这些重金属和污染物质在转移过程中不不会自动消失,如果直接排入地表,经植物根部吸收进入植物体内,影响植物正常的生长发育。情况严重的,会导致植物出现枯萎或死亡现象。

2.危害人们身体健康。铅锌尾矿和淋溶废水的重金属物质或有害物质,如果没有得到及时处理而污染水源,通过呼吸道或消化道进入体内,或者通过皮肤组织进入人体。并存留于肝脏、肾脏、脑等组织器官,严重的导致器官正常功能丧失。有些元素还会干扰人体蛋白质酶和氨基酸,扰乱生理活动,导致多种疾病产生,危害人体健康。为避免这些问题出现,实现对人体健康的有效保护,应该综合采取措施,有效治理铅锌尾矿和淋溶废水。

二、铅锌矿尾矿废水的治理对策

铅锌矿尾矿废水处理中,随着经验总结和技术发展,目前已经形成多种处理技术,对废水的有效利用具有重要作用。

  • 尾矿生态修复。尾矿库是金属矿山最常见并且最难恢复的废弃地。铅锌矿尾矿基质中极高的重金属含量和极低的营养成分(尤其是N缺乏)是限制植物定居的主要因子。铅锌尾矿中含有非常高的Pb(中国土壤背景值的34.2~780.6倍,下同),Zn(12.3~ 247.3倍)和Cd(68.9~1 810.8倍),为耐性植物的筛选带来困难。为此,选择植被种类,重点要调查修复矿区周边地区的自然野生植物种类,确定适宜于复绿的乡土树(草)种。在尾矿地的表层,由于物理结构不良,持水保肥能力差;极端贫瘠,N,P,K及有机质含量极低;极端pH值(强酸或强碱性)等因数的作用,进行生态修复首先要对废弃地基质进行改良,以利于植物定居。表土覆盖是最简单且有效的措施,最好是利用原表土,因为其中含有本地植物的種子库。

  • 化学沉淀法。采用化学沉淀的方法,实现对铅锌矿尾矿废水的有效处理,进而除去污染物质,从而对废水进行有效处理。第一种方法是中和沉淀法,调节PH值去除废水的重金属污染物,采用以废治废方式,常用方法包括酸性中和与碱性中和。铅锌矿尾矿废水呈碱性,在具体处理过程中可以添加废酸、烟道气等酸性物料中和。进而实现对PH值的有效控制,使沉淀物溶解,避免重金属离子超标,满足废水处理需要。第二种方法是硫化物沉淀法,该方法在去除废水中的重金属离子具有重要作用。重金属硫化物的容度、体积小,添加硫化物能较完全的去除重金属离子。总之,铅锌矿尾矿废水处理中,硫化物沉淀法具有重要作用,效果好,去除率高。不仅能沉淀泥渣中的金属,而且沉淀物品味高,可以回收利用,沉渣体积小,能有效满足废水处理工作需要,实际处理中得到较为广泛的应用。但应用中会产生硫化氢污染周围环境,并且造成大气污染。这是实际应用中可能带来的负面影响,需要采取控制和应对措施。

  • 吸附法。为去除废水中的重金属离子,吸附法是常用的方法之一,常用固体吸附剂开展处理工作,有效除去废水中的污染物质,实现提高污水处理效果的目的。吸附法可除去废水中的微量污染物,实现污水深度处理和深度净化的目的。该方法对进水质量要求高,吸附剂价格昂贵,选用时需对它的性价比进行综合全面考虑。目前人们研发出多种高效吸附剂,包括单宁类、黄药类、生物吸附剂、有机复合材料等。应该综合对比不同材料类别的经济性和技术性,选择最优材料,实现节约成本的目的。并且新研发的聚乙烯硅胶—聚乙烯胺复合材料实用价值高,不仅可以提高铅锌矿尾矿废水处理效果,还能实现节约成本的目的。

  • 回收利用技术。(1)直接回收利用技术。未经处理的废水中,药剂成分含量高,同时存在有用物质和有害物质,直接回收利用可能影响铅锌矿的质量和选矿质量。为转变这种情况,可将废水返回到原来的作业区,这样能节约选矿药剂成本。但废水量一般较少,水量也不稳定,制约其作用有效发挥,难以全面提高使用效果。尾矿废水中含有复合黄药离子、起泡剂、硫酸根离子,可用于选硫,节约药剂成本,提高硫回收率。(2)适度处理再回收利用。该方法能实现对废水的有效处理,例如,选矿厂设废水处理设施对废水进行有效处理,然后将处理后的废水用于选矿作业。也可以将选矿废水与尾砂输送至尾矿库,澄清废水中的污染物。并且可以氧化自净,有利于对废水进行有效处理,处理后的废水可以在选矿时继续回收利用。

三、具体应用及效果

  • 具体应用。在新余市孔目江铅锌尾矿的整治工程中,对废渣场42 000m2进行削坡、平整,修筑坡面排水沟1 041m;在废渣场周边新建挡渣墙512m;在废渣场下游新建集水沟890m;在矿区废渣堆周边设置截洪沟,以防治雨水冲刷废渣堆,截断水、土介质的污染扩散途径。同时,通过对尾矿平整后的地基质进行改良,利用原表土和取用部分修复矿区周围的表土进行覆土,选择修复矿区周边地区的自然野生的乡土树(草)种,进行生态修复。经过生态修复,尾矿废渣堆防止了雨水冲刷,极大减少废渣渗滤液产生量。同时,孔目江铅锌尾矿废水属于酸性重金属废水,采用中和沉淀法。该工艺操作简单、中和剂来源广、管理维护要求低、能同时去除多种重金属离子。系统采用实时监测、自动控制方式,实时调节加药量,确保加药量与水质水量的比例保持在科学合理范围,保证处理效果,节约药剂,降低运行成本。

  • 应用效果。新余市孔目江铅锌尾矿的整治工程主要内容:一是在尾矿废渣堆各堆存点四周设置截洪沟,以防治雨水冲刷废渣堆,截断水、土介质的污染扩散途径;二是在废渣堆覆土复绿减少雨水冲刷,极大减少废渣渗滤液产生量。设计处理目标为:区域混合排水达到污水综合排放一级标准;污染物消减率为60%,实现年减排量为——铅减排293kg、镉减排4.35kg、铜减排63.0kg、锌减排362kg、砷减排593kg、六价铬减排4.29kg。实际整治结果如下:远远好于设计处理目标,综合评估污染物消减率能达到约80%。相比于“污水综合排放一级标准的pH 6-9、铜0.5mg/L、铅1mg/L、锌2mg/L、镉0.1mg/L、砷0.5mg/L、六价铬0.5mg/L”,实际排水水质除pH、锌之外,全部达标。新余市孔目江铅锌尾矿处理项目可基本消除废弃矿区含重金属废渣对周边水体、土壤、田地的污染,逐步恢复渣场水土涵养功能,改善环境质量,保护周边居民安全生产生活,缓解社会矛盾。

四、结语

为实现对铅锌矿尾矿和淋溶废水的有效处理,实际工作中应该认识其危害性,根据具体情况采取相应的处理对策。从而实现对铅锌矿尾矿和淋溶废水的处理,降低对周围环境的破坏,为人们生产生活创造良好条件。

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