陈代雄
【摘 要】湖南是矿产资源大省,锑、钨、铋、石墨、萤石资源中国名列前茅,誉为有金属之乡,是湖南省重要的支柱产业之一.文章针对湖南省矿产资源利用过程中存在着资源利用率低、矿山尾矿及废水污染严重等现状进行了阐述,并分析了当前矿山尾矿再利用工艺现状及选矿废水治理及资源化的技术瓶颈,并有针对性地提出了湖南省矿山绿发展的对策和设想,为湖南省矿山绿发展和科技创新确定了新方向. 桑椹原浆【期刊名称】《湖南有金属》
【年(卷),期】2018(034)001
lncrna引物设计【总页数】4页(P12-15)
【关键词】资源综合利用;矿山废水处理;绿矿山
【作 者】陈代雄
【作者单位】湖南有金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室,湖南长沙410100
【正文语种】中 文
【中图分类】TD926.4
矿山的矿产资源开发的基本流程为：矿石开采、采出的矿石进行选矿获得精矿产品，精矿作为冶炼原料进行冶炼。采矿分为地下采矿和露天采矿；选矿主要分为浮选、重选和磁选。采矿通常产生坑道废水和废石，选矿产生选矿废水和尾矿。采矿和选矿所产生的废水称为矿山废水。据统计，当前湖南省和我国的矿山废水处理和循环回用效率较低，大部分矿山废水通过简单处理直接外排，部分矿山没有处理就直接外排，虽然大部分重金属，化学耗氧量COD和悬浮物得到沉降处理，但处理程度不高，处理水没有全部循环回用，对环境产生较大程度的污染。尾矿中残留的选矿药剂对生态环境污染严重。据统计，我国尾矿累计堆放已达120亿t，且以每年10亿t数量递增。这些尾矿不仅占用了土地资源，同时对环境造成了污染［1］。
矿山废石和尾矿综合利用价值巨大。目前我国矿产资源利用率低，只回收部分有价的金属矿物，目前我国的资源综合利用率40%左右［2］，湖南省矿产资源利用率低于50%，与国外先进国家还有较大差距，不仅导致资源浪费，而且对环境产生污染。近十年来我国选矿、采矿技术取得突飞猛进的发展，部分技术瓶颈突破后，国内部分矿山资源综合利用率大幅度提高，如北京矿冶研究总院、江西理工大学等共同研究高效利用资源的新工艺成果已成功应用于南京银茂铅锌矿业有限公司栖霞山铅锌矿实现尾矿、废水、废石零排放，在绿矿山建设中取得显著成效［3］；湖南有金属研究院研究尾矿回收重晶石和选矿废水处理循环回用新工艺在中金岭南广西盘龙铅锌矿应用，既回收了尾矿中的重晶石，大幅提高了资源利用率，选矿废水处理后可以实现零排放，产生良好的经济效益和环境效益［4］。北京矿冶研究总院、中南大学、湖南有金属研究院、长沙矿冶研究院等研究了高效回收钨和尾矿回收萤石在柿竹园钨钼多金属矿应用，大幅提高了资源利用率。
1 矿山废水和危害
矿山废水是从采掘场、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地排出废水的统称。矿山废水排放量大、持续性强，对环境污染严重。矿山废水一般不能直接循环利用，若排入河流
、湖泊等水体，将导致水体pH值发生变化，不利于细菌和微生物的生长，妨碍水体自净［5］。
矿山废水中的主要污染成分包括有机和油类污染物、、酸和重金属污染、氟化物和可溶性盐类。除此之外，还有热污染、水的浊度污染以及固体悬浮物和颜变化等污染形式。大多数金属和非金属矿床都含有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、辉锑矿、毒砂等硫化物，若该硫化物含量低或不含有用元素，则常作废石处理。地表环境中硫化物迅速氧化形成含重金属离子浓度很高的酸性废水，成为矿山开采中最大的污染源。我国的选矿的各类矿山废水的排放量约占全国工业废水总排放量的10%左右，其中酸性矿山废水污染范围最广、危害程度最大［6］。
2 尾矿主要成分
2.1 单一金属铁尾矿主要成分
单金属类铁尾矿划分的依据是其存在的主要元素，并有利于选择不同的利用途径，一般将其分为4种类型：（1）鞍山高硅型铁尾矿。该类铁尾矿是数量最大的铁尾矿类型，含硅量
高，有的SiO2含量高达75%。属于此类的选矿厂有本钢南芬、歪头山，鞍钢东鞍山、齐大山、弓长岭、大孤山，首钢大石河、密云、水厂，太钢峨口，唐钢石人沟、棒磨山等；（2）马钢高铝型铁尾矿。主要分布在长江中下游宁芜一带，如江苏吉山铁矿，马钢姑山、南山及黄梅山铁矿等选矿厂。其主要特点是Al2O3含量较高，多数尾矿不含有伴生元素和组分，个别尾矿含有伴生S、P；（3）邯邢高钙镁型铁尾矿。这类尾矿主要集中在邯邢地区，如玉石洼、西石门、玉泉岭、符山、王家子等选矿厂，主要伴生元素有 S、Co及微量 Cu、Ni、Zn、Pb、As、Au、Ag等；（4）低钙、镁、铝、硅酒钢型铁尾矿。该类尾矿中主要非金属矿物是重晶石、碧玉，伴生元素有Co、Ni、Ge、Ga和 Cu等。
2.2 多金属类铁尾矿主要成分
多金属类铁尾矿主要分布在我国攀西、内蒙古包头和长江中下游的武钢地区；湖南郴州黄沙坪铅锌矿和宝山铅锌矿，水口山铅锌矿和柿竹园钨钼多金属矿等。特点是矿物成分复杂，伴生元素多。除含有丰富的有金属，还含有一定量的稀有金属、贵金属及稀土元素，非金属矿是萤石，重晶石、石榴子石、长石、锂辉石等。如大冶型铁尾矿中除含有较高的铁外，还含有 Cu、Co、S、Ni、Au、Ag、Se等元素；攀钢型铁尾矿中除含有数量可
立体交叉桥
观的V、Ti外，还含有值得回收的Co、Ni、S、Ga等元素；白云鄂博型铁尾矿中含有22.9%的铁矿物、8.6%的稀土矿物以及15.0%的萤石等［7］。
3 矿山废水处理及循环回用的新工艺和新技术研究及应用
3.1 矿山酸性废水的处理方法
目前，矿山酸性废水的处理可以分为化学法、物理化学法、微生物法和湿地法。
1.化学法：化学法是向废水中投加化学物质，提高水的pH值，使水中的金属离子和硫酸根离子与所投加的物质发生化学反应产生沉淀而使重金属得以去除的方法。因投加药剂不同可分为中和法和硫化物沉淀法。
2.物理化学法：物理化学法是在不改变废水中污染物化学形态的条件下，对重金属离子进行浓缩、吸附、分离的方法。常用的方法有离子交换法、膜分离技术、吸附法等。
3.微生物法：微生物技术由于其环境友好、适用性强、投资低、污染小。最 常 见 的 就 是 利 用 硫酸盐还原菌还原的生物还原反应，将还原为H2S，释放碱度从而提高废水的pH值，
抗裂网片
并进一步通过生物氧化作用将 H2S氧化为单质硫。在的还原过程中，废水中的重金属可与H2S形成金属硫化物沉淀物而得到去除。
水银滑环>烟卷引流
4.湿地法：人工湿地一般由人工基质（多为碎石）和生长在其上的水生植物组成，是一种独特的土壤-植物-微生物生态系统。湿地法处理酸性矿山废水的机理简单说来就是利用湿地中的土壤过滤废水，酸性矿山污水在人工湿地的土壤（填料）中可以发生各种化学反应，同时植物对污染物吸附修复和湿地中微生物的氧化还原也加强了湿地法处理矿山废水的效果［8］。
