金矿井水的污染及处理

administrator · 发表于 2010-1-26 13:24

一、矿井水来源

1．地下水及老窿水涌入坑道；
2．采矿工艺用水、废水；
3．废石堆渗滤水，地表降水通过裂隙、土壤及松散岩层或其他与井巷相联的通道流入井下或露天矿场；
4．由进入井巷的空气中的水蒸气，凝结而成的水。

二、矿井水污染状况

（一）氰化物
  黄金生产过程中，外排含氰化物的废水通过各种渠道下渗流入矿坑，在氰化工艺中投加了大量氰化物，其外排含氰贫液，黄金冶炼中的含氰化物污染物。
  氰化物有剧毒。人一次误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡。敏感的人甚至用0.06g便可致死。当水体中游离氰（CN^-）含量到0.3—0.5m g／L时，可使鱼致死。
（二）酸碱及无机盐
矿山排水中的酸是由硫化物氧化作用产生的，无论是地下或露天开采，酸形成的机制都是相同的。
⒈在干燥条件下：
FeS₂+30₂＝FeSO₄＋SO₂
⒉在潮湿情况下。
2FeS₂＋2H₂O＋7O₂＝2FeSO₄＋2H₂SO₄
4FeSO₄＋2H₂SO₄＋O₂＝2Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O
Fe₂（SO₄）₃＋6H₂O=Fe（OH）₃＋3H₂SO₄
硫酸铁与硫化铁反应，进一步促进氧化，加速了酸的形成，特别是硫化矿床。其反应如下：
Fe₂(SO₄)₃＋FeS₂＝3FeSO₄＋2S
2S＋3O₂＋2H₂O＝2H₂SO₄
  在常温下，在没有细菌参与的条件下，上述反应是缓慢的。而在氧化铁杆菌和氧化铁硫杆菌的参与作用下，在多雨潮湿的夏季，其反应是非常迅速的。产生的酸继续与其他成分发生反应生成各种盐，其中主要是硫酸盐。矿山排水带至河流中的酸是酸性盐的水解产物。
  强碱性水在矿山排水中是不多的。在处理酸性水时，用碱中和过量，则可能出现碱性矿山水。
（三）各种盆金属污染
重金属主要指汞、镉、铅、铬、砷以及毒性显著的锌、铜、钻、镍、锡等，而最引人注意的是汞、砷、镉、铬等。重金属分布于自然界，都有各自的本底含量。
在“三废”排放中，采矿、选冶作业是释放重金属的最主要的污染源。在水体中，重金属不能被微生物降解，而只能进行各种形态间的转化、分散、富染，也就是金属通过沉淀、络合、螯合、吸附、氧化等过程进行迁移。
  重金属污染水体的特点是：
⒈水中有微量金属即可产生毒性效应。一般重金属产生毒性的浓度范围为1-10 m g/L，毒性较强的汞、镉产生毒性的浓度范围在。0.01-0.001 mg/L以上。
⒉有些重金属在微生物作用下，会转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用。
⒊生物从环境中摄取重金属，可以经过食物链的生物放大作用逐级富集，使在较高级生物体中成千、成万倍的富集起来，然后通过食物进入人体某些器官中积蓄起来，造成慢性中毒，最终导致影响人体正常生活。
（四）悬浮物的污染
矿山水中悬浮物含量很高。固体悬浮物高的矿井水会损坏排水设备，淤泥水会淤塞河道，引起洪水泛滥。还有有机物污染、油类污染、放射性污染、热污染、水的浊度污染等。
黄金矿山的矿井水主要是含重金属的废水和悬浮物含量很高的污水。

三、矿井水污染处理

一般采取“防”、“治”、“管”相结合的方法，严格控制废水排放，是控制和减少矿井水污染的积极措施。
矿井水处理设施可位于地表，也可在井下，这要根据实际情况来定。
矿井水处理方法有机械法（不加药剂处理）、物理—化学法、化学法（加药剂处理）、电化学法、生物法、石灰中和法等。
（一）酸性矿井水处理
⒈在级式充气塔中曝气，水平沉淀池中澄清；
⒉石灰法，在级式混合油中曝气，凝聚并沉淀；
⒊在立式混合器中加石灰混合均匀后，在絮凝器中加凝聚剂，于沉淀池中澄清。
（二）分离矿井水中的悬浮物
⒈重力沉降分离法自由沉降，絮凝沉淀，重力沉淀。
⒉过滤法使废水通过过滤介质，则悬浮物被阻留。