精品資料（2021-2022年收藏的）礦山廢水的利用現(xiàn)狀與展望

1、課程名稱：二次資源利用論文題目：礦山廢水的利用現(xiàn)狀與展望學(xué) 院：礦業(yè)學(xué)院專 業(yè)： 礦物資源工程班 級(jí)：礦資131學(xué) 號(hào)： 1308010416學(xué)生姓名：任雨雨授課教師：程偉2016年11月15日評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值得分1篇幅適當(dāng)（字?jǐn)?shù)、引文數(shù)）202結(jié)構(gòu)合理、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明、組織有序203語言通順、表述規(guī)范104內(nèi)容的科學(xué)性、實(shí)用性和創(chuàng)新性405規(guī)范性（論文格式、引文格式、）10總分100教師（簽名）：年 月 日礦山廢水的利用現(xiàn)狀與前景任雨雨（貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽 550025）任雨雨(guizhou university institute of mining, guizho

2、u guiyang 550025)摘要：本文介紹了礦山廢水的來源，性質(zhì)及礦山廢水危害，敘述了礦山廢水二次利用途的主要途徑，包括循環(huán)用水,實(shí)現(xiàn)綜合利用和廢水中污染物的資源化兩種途徑；以及介紹了礦山廢水二次利用過程中存在的問題，主要是廢水組成成分復(fù)雜以及廢水處理設(shè)施設(shè)備不完善。本文還總結(jié)了礦山廢水二次利用給礦山帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，提出了對(duì)于礦山廢水二次利用的建議。關(guān)鍵詞：廢水；電解；循環(huán)利用；堆浸提銅；Abstract：This paper introduces the mining waste water source, nature and mine waste water harm,

3、describes the main way of mine wastewater secondary utilization way, including water circulation, realize the comprehensive utilization of pollutants in waste water and reuse two ways; And the mine waste water is introduced to the process of using the existing problems and mainly wastewater composit

4、ion complex and imperfect wastewater treatment facilities. This article also summarizes the second mine wastewater using brings economic benefits and social benefits to mine, puts forward some Suggestions to secondary utilization of mine wastewater.Keywords: wastewater; Electrolysis; Recycling; Heap

5、 leaching copper;1 礦山廢水的來源、性質(zhì)及危害1.1礦山廢水的來源礦山廢水的產(chǎn)生主要來源于礦山生產(chǎn),按生產(chǎn)順序可分為采礦作業(yè)廢水與選礦作業(yè)廢水。破碎過程中濕法除塵的排水，碎礦及篩分車間、皮帶走廊和礦石轉(zhuǎn)運(yùn)站的地面沖洗水等1。洗礦的廢水，這種廢水含有大量的懸浮物和重金屬離子，冷卻的水，碎磨礦設(shè)備的油冷卻器的冷卻水和泵排的這類廢水，溫度較高，石灰乳及藥劑制備車間沖洗地面和設(shè)備用的廢水，該種廢水中含有大量的石灰或選礦藥劑。地下開采尤其是水力采煤、水沙充填采礦法排放的污水2。礦在露天開采過程中排棄大量的廢石，堆存于廢石場(chǎng)，廢石中含有銅、鐵、硫等多種化學(xué)元素，在自然條件下，由于受空氣、

6、降雨及細(xì)菌的影響，從廢石場(chǎng)中流出的廢水呈酸性，含有銅、鐵等多種金屬離子，由于相同的原因，露天采區(qū)及邊坡也產(chǎn)生酸性水3。1.2 礦山廢水的性質(zhì)礦山廢水主要是酸性廢水和堿性廢水。大部分有色金屬礦山都含硫或共生硫化物，如黃銅礦、黃鐵礦等。硫化礦物在自然界中經(jīng)氧化、風(fēng)化、分解等綜合作用下，逐漸形成礦山環(huán)境下所特有的酸性廢水。其破壞程度與pH值、酸性水產(chǎn)量、各種金屬離子種類及濃度、價(jià)態(tài)有關(guān)。礦山環(huán)境下的酸性廢水主要來源自礦坑水、廢石堆淋濾液等，其對(duì)環(huán)境的污染可歸結(jié)為酸性廢水和重金屬離子兩個(gè)方面4。礦山環(huán)境下的堿性廢水主要產(chǎn)生于選礦作業(yè),在對(duì)礦石進(jìn)行浮選過程中，為獲取最佳的分離效果，需要對(duì)礦漿體系加入酸堿

7、調(diào)整劑進(jìn)行調(diào)整。通過這種方法，有色金屬礦石在堿性條件下可獲得較好的可浮性，如黃銅礦在pH達(dá)到10.5時(shí)，其可浮性最好，而由此而產(chǎn)生的礦山廢水通常呈堿性。隨著生產(chǎn)過程添加的各種藥劑的不同，堿性廢水中含有不同的污染物5。1.3礦山廢水對(duì)環(huán)境的危害在礦井疏干排水過程中,導(dǎo)致大面積區(qū)域性的地下水位下降，嚴(yán)重破壞礦區(qū)水均衡系統(tǒng)。造成大面積泉水干枯、疏干漏斗、河水?dāng)嗔鳌⑺Y源逐步枯竭、地表水入滲或經(jīng)塌陷灌入地下，嚴(yán)重影響了礦山的生態(tài)環(huán)境，使原本用地表水或井泉作為工農(nóng)業(yè)供水的礦廠、村莊以及城鎮(zhèn)發(fā)生水荒6-7。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西省因采煤也的發(fā)展造成18個(gè)縣中26萬人吃水困難，其中2萬多公頃的水田變成了旱地，而井泉數(shù)

8、量減少達(dá)3000多處。美國科羅拉多州羅拉多流域受采礦的影響，重金屬元素Cd、Zn、Pb、As的濃度，以污染源為最高，之后隨著與污染源距離延長而逐漸降低8。重金屬污染對(duì)人體的危害最為人們所熟知的為“八大公害”污染事件中的“水俁病”事件和“骨痛病”事件，前者是水體中的甲基汞通過食物鏈不斷富集最后進(jìn)入人體，引起受害人的死亡，發(fā)病具有較長的潛伏期，其后續(xù)遺癥表現(xiàn)為新生嬰兒通過母體攝入，繼而患上“先天性水俁病”癥9。2 礦山廢水主要利用途徑2.1 循環(huán)用水,實(shí)現(xiàn)綜合利用通過對(duì)廢水處理直接回用或經(jīng)過合理處理后回收利用, 可以達(dá)到最大限度利用廢水，以達(dá)到零排放的目標(biāo)。既能減少廢水的排放量、減輕環(huán)境的污染，同

9、時(shí)能減少新加水的補(bǔ)充量，從而節(jié)省水資源,并解決緊張的供水問題。如某銅礦變改變思路，利用露天礦酸性廢水進(jìn)行選硫，硫的回收率達(dá)到90%以上，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。2.1.1 礦山水的閉路循環(huán)系統(tǒng)井下廢水集中到井下水倉，再抽到地表高位生產(chǎn)水池。選礦及其他廢水集中到污水池，通過水泵進(jìn)入尾礦庫澄清后，回水至生產(chǎn)水池10。生產(chǎn)水池的水通過供水系統(tǒng)，可提供采、選礦的生產(chǎn)用水。整個(gè)采、選礦過程中的生產(chǎn)廢水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用，2.12 露采廢水綜合利用方案考慮到礦生產(chǎn)用水的實(shí)際以及環(huán)保污染總量逐年減量的目標(biāo)，提出“銅綠山礦露采廢水綜合利用治理方案”的設(shè)想11。用泵加壓將廢水通過管道網(wǎng)從露采采場(chǎng)排至運(yùn)銷車

10、間前沉淀池內(nèi)，添加速凝劑雙級(jí)處理后，使清水直流至銅沉淀池，最后由銅回水系統(tǒng)統(tǒng)一回收到選礦車間供生產(chǎn)使用。2.2 廢水中污染物的資源化礦山廢水中重金屬的含量較高，通過工藝流程對(duì)廢水中重金屬離子等進(jìn)行合理的回收，可實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用。例如某銅礦利用鐵屑來置換礦山含銅酸性廢水中的銅，廢水中99%以上的銅得以回收11，減少了資源流失，降低了礦山廢水處理的難度，有利于資源的回收，也有利于礦山環(huán)境保護(hù)。2.2.1酸性水堆浸提銅技術(shù)德興銅礦在露天開采過程中，大量的含銅廢石排棄廢石場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，含銅025以下的低品位廢石總量為89億t，含銅總量達(dá)95萬t，這些存在于廢石中的銅，當(dāng)時(shí)還無法用常規(guī)的選礦方法回收

11、，不僅浪費(fèi)資源的，而且還造成礦山環(huán)境污染。為合理利用資源，減少礦山環(huán)境污染，德興銅礦從1981年開始進(jìn)行利用酸性水浸出廢石中銅的研究，在完成室內(nèi)小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，1986-1991年，與某院合作，先后二次完成千噸級(jí)礦堆的擴(kuò)大試驗(yàn)，提出利用酸性水細(xì)菌浸出一萃取一電積的處理工藝，該工藝無需破碎和選礦，直接從低品位礦石中浸出銅，然后經(jīng)萃取一電積產(chǎn)出電解銅，不僅解決了酸性廢水污染問題，而且有效地回收了廢石中的銅12。2.2.2廢水電解技術(shù)化學(xué)預(yù)處理和電解兩部分，預(yù)處理工段主要針對(duì)原水樣的COD、Ca+、M92+等對(duì)膜電解有害的影響因子進(jìn)行有效去除利用電化學(xué)原理，在電解和特種離子膜的作用下，通過電荷的定

12、向移動(dòng)，促進(jìn)傳統(tǒng)中和反應(yīng)的逆向進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)酸、堿的有效制備與分離。陽離子膜電解的基本原理是：由于選擇性膜體表面固定基帶有負(fù)電荷離子，通過電場(chǎng)作用，帶有正電荷的陽離子就可以通過陽離子膜，而陰離子因?yàn)橥耘懦舛荒芡ㄟ^，所以具有選擇透過性13。從而陽極室的pH不斷下降，陰極室的NaOH不斷富集。電解的過程中，在電極板表而H+和OH一離子分別在陰陽極板上放電，分別產(chǎn)生氫氣和氧氣；在電場(chǎng)和離子膜的作用下Na+離子開始定向遷移至陰極室，從而在陽極室和陰極室分別制備出一定濃度的硫酸和氫氧化鈉溶液。該工藝突破了硫酸鈉高鹽廢水的綜合利用技術(shù)難題，借鑒現(xiàn)有氯堿工業(yè)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，通過電化學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了硫酸鈉電解生

13、產(chǎn)酸、堿的關(guān)鍵技術(shù)研究。生產(chǎn)出的硫酸、堿液可以直接回用于現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)氧化、活性炭解吸及氰化尾渣金的浮選T段等。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了礦石廢水的“零排放”，而且有效的節(jié)約了外購化學(xué)藥劑的使用量，符合礦山循環(huán)經(jīng)濟(jì)中“三廢”減量化、再利用和資源化的目標(biāo)要求14。3礦山廢水利用過程中存在的問題礦山廢水成分復(fù)雜，含有多種重金屬，加之排放過程也很復(fù)雜，難以尋找到合適的處理工藝，不同地區(qū)的礦山廢水不同，需要因地制宜的采取合適的處理工藝，沒有可參考的工藝，每套工藝都只能從零開始設(shè)計(jì)，給礦山污水處理帶來一定困難。還應(yīng)清醒地看到在工藝手段上自動(dòng)化檢測(cè)和控制程度不高，缺乏相應(yīng)的自動(dòng)控制和檢測(cè)設(shè)備，各設(shè)備處理廢水時(shí)，由于水質(zhì)處

14、理指標(biāo)波動(dòng)陛比較大；在處理利用上統(tǒng)一調(diào)度不夠，處理廢水利用效率不高，形成一定的浪費(fèi)。4 礦山廢水二次利用的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益4.1 經(jīng)濟(jì)效益廢水的二次循環(huán)利用，使廢水得到了合理利用，礦山每年少用自來水(新鮮水)100萬t，節(jié)約水電費(fèi)100萬元，給礦山節(jié)省了開支，增加了礦山的經(jīng)濟(jì)效益15。4.2 社會(huì)效益礦山廢水的二次循環(huán)利用，杜絕了廢水下排，保護(hù)了環(huán)境，在暴雨條件下，尾礦庫水經(jīng)暴雨稀釋后外排，其水質(zhì)可滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)，無超標(biāo)現(xiàn)象16。同時(shí)減少了枯水季節(jié)缺水對(duì)生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響，有利于建設(shè)綠色、和諧、可持續(xù)發(fā)展的新型礦山。5 結(jié)論在礦山開采利用的過程中礦山廢水是影響礦山正常生產(chǎn)運(yùn)營的重要因素，對(duì)礦山

15、廢水進(jìn)行合理的預(yù)防、治理、資源化利用對(duì)于提高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。雖然在過去的幾十年里，我國在礦山廢水處理及綜合利用方面取得了不少的進(jìn)步，但是還存在嚴(yán)竣的挑戰(zhàn)，比如礦山廢水處理效率低、整體的綜合利用水平低、礦山廢水技術(shù)與設(shè)備的相對(duì)落后及礦山廢水所引起的嚴(yán)重環(huán)境問題等等，這些因素都將嚴(yán)重地制約著我國礦山廢水處理的進(jìn)展，也影響著礦山工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。因此，必須以資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為前提，樹立科學(xué)的發(fā)展觀念，大力推行礦山廢水二次利用；加大科技投入，提高廢水處理及綜合利用技術(shù)水平；依靠科技進(jìn)步，提高礦山廢水處理效率，實(shí)現(xiàn)礦山廢水綜合利用和減排；完善礦山廢城市綜合利用及治理方面的相關(guān)

16、法律、法規(guī)，加速推進(jìn)尾礦綜合治理的進(jìn)程；加強(qiáng)政府政策引導(dǎo)和扶持的力度，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，最終實(shí)現(xiàn)資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的平衡發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1劉亞萍,管尚雙,孫曉輝等.廢水資源化及廢水的再生利用-結(jié)合阜新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型談水資源的二次利用問題J.防護(hù)林科技,2004,(1):27-28.DOI:10.3969/j.issn.1005-5215.2004.01.012.2王軍權(quán).廠壩鉛鋅礦井下廢水利用及分析J.甘肅冶金,2010,32(3):103-104,109.DOI:10.3969/j.issn.1672-4461.2010.03.033.3季常青,謝洪珍,夏國進(jìn)等.某礦山硫酸鈉選冶廢水電解綜

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