專利名稱：有色金屬礦山酸性廢水源頭治理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，屬礦山環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域特別是從源頭減少有色金屬礦山含硫化物的礦體，礦石堆，廢石堆，裸露的邊坡，采礦作業(yè)面產(chǎn)生酸性廢水的方法。
背景技術(shù)：
含硫化物的有色金屬礦山，特別是在雨水偏多地區(qū)的礦區(qū)，在嗜硫桿菌和其他浸礦細(xì)菌的生物催化氧化作用下，空氣中的氧，水與硫化物共同作用從而產(chǎn)生大量含硫酸根和重金屬離子的酸性廢水，而酸性條件下更有利于嗜硫桿菌和其他浸礦細(xì)菌的作用且有利于重金屬離子的溶解。從而加重了酸性廢水的產(chǎn)生。酸性廢水如不處理將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，而處理酸性廢水由于成本較高，則給礦山帶來較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。且礦石中金屬硫化物在酸性條件下變?yōu)殡x子狀態(tài)，隨廢水流失，使本可用于礦山后續(xù)開采或進(jìn)行生物堆浸的低品位礦石金屬資源量減少，影響礦山的后續(xù)發(fā)展。
目前，我國處理礦山酸性廢水的主要方法是投加石灰或堿性廢水，中和達(dá)標(biāo)后排放或回用，而硫化物礦山產(chǎn)生的酸性廢水中含有大量的硫酸根離子，加入石灰易產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，引起管路結(jié)鈣堵塞。利用堿性廢水(如精礦溢流液)中和時，酸堿混合比大，因此所要求的處理設(shè)備龐大，占地面積大，并且易在設(shè)備內(nèi)形成氫氧化物膠體，難以沉淀，影響處理后的水質(zhì)。也有礦山對產(chǎn)出的廢石采用堆一層廢石鋪一層石灰的方法處理，但數(shù)年后發(fā)現(xiàn)，廢石堆仍然會產(chǎn)生酸性廢水。
在國外，日本對于含亞鐵較高的礦山酸性廢水通常先將廢水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，其氧化方法主要采用細(xì)菌氧化法利用氧鐵桿菌將二價鐵氧化成三價鐵，然后用純度98％的粒度-0.015mm的碳酸鈣中和，該法能有效的延長結(jié)鈣周期，降低處理成本(在日本碳酸鈣的價格僅為石灰價格的三分之一)目前國內(nèi)細(xì)菌氧化方面尚無成熟經(jīng)驗，高純度的碳酸鈣原料來源也有困難，其應(yīng)用受到限制。
國內(nèi)也有專利(公開號CN 1508079A，
公開日04.06.30)采用石灰乳或水泥漿料對廢石堆等礦山表面進(jìn)行飽和噴淋，還在表面鋪設(shè)復(fù)合塑料膜覆蓋，從而“阻止各種水滲漏和侵襲”，達(dá)到“一次施工可永久性地防止礦山產(chǎn)生酸性廢水”的目的。但由于廢石堆，礦石堆的礦石大小不一，多呈棱角狀，塑料膜易破損風(fēng)化，且無法阻止地下水長期對廢石堆的滲透侵襲作用。更由于在礦山的開采過程中廢石在不斷的產(chǎn)生，廢石的邊界品位也因為冶煉技術(shù)的提高和市場價格的變化而變化，廢石堆、邊坡的體積、位置在礦山開采過程中都處于不斷變化的，根本無法進(jìn)行一次施工就可永久性的防止礦山產(chǎn)生酸性廢水。所有的這一切都源于在礦山開采過程中廢石堆，礦體，礦石堆，采礦作業(yè)面和邊坡的體積，位置都處于動態(tài)變化的過程中，而空氣中的氧，嗜硫桿菌等浸礦細(xì)菌和水對金屬硫化物的作用在于水和地下水的推動下，處于長期持續(xù)的過程。因而尋找在不影響礦山生產(chǎn)的前提下能長期有效的減少含有硫化礦物的礦山產(chǎn)生酸性廢水的方法成為全世界礦業(yè)和環(huán)保界的難題和急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容就是為了解決含有硫化物的礦山產(chǎn)生酸性廢水的難題，提出了一種能長期有效阻止含有硫化物的礦山產(chǎn)生酸性廢水的方法，通過采用有色金屬礦山在對礦石進(jìn)行球磨、浮選等選礦過程中產(chǎn)生的堿性液、精礦溢流液、尾礦溢流液等堿性廢水對含硫化物的礦體，礦石堆，廢石堆，裸露的邊坡，采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋，使表面及一定深度的硫化物表面長期保持堿性，來有效解決礦山產(chǎn)生酸性廢水的環(huán)保難題，同時又大幅度減低礦山的環(huán)保費(fèi)用，同時酸化產(chǎn)生的重金屬離子在堿性條件下沉淀，形成硫酸物或氫氧化物覆蓋層。經(jīng)中和滲流凈化后廢水，可以作為選礦水進(jìn)行回用。
本發(fā)明的方法為采用有色金屬礦山選礦的堿性廢水，PH值在10-12之間，對含硫化物的礦體，礦體，礦石堆，采礦作業(yè)面和裸露的邊坡，采礦作業(yè)面進(jìn)行表面浸灌或噴淋，為了達(dá)到更好的效果，本發(fā)明方法還包括在礦體，廢石堆和裂隙較大的裸露邊坡進(jìn)行尾砂覆蓋，并在尾砂表面進(jìn)行堿性廢水浸灌或噴淋，同時本發(fā)明方法也包括在降雨時期在堿性廢水中加入飽和石灰乳來提高堿性廢水的PH值。經(jīng)過中和及滲流凈化的廢水可以做為礦山選礦水進(jìn)行回水復(fù)用。
本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比有以下優(yōu)點(diǎn)和效果(1)使礦山表面長期表持弱堿性，能長期有效地減少硫化物的氧化和酸化(2)能有效抑制促使硫化物酸化的嗜硫桿菌和其他浸礦細(xì)菌的生長。(3)在不影響礦山開采施工建設(shè)條件下，能長久有效地減少礦山產(chǎn)生酸性廢水(4)在對酸性廢水治理的同時凈化和中和了堿性廢水(5)就地取材，凈化后廢水可回用，處理費(fèi)用(6)堿性廢水含有的選礦藥劑在礦山表面得到降解，消除其對環(huán)境的污染(7)能有效阻止礦山低品位礦石的金屬資源流失，為今后可能的利用儲備資源。
具體實施例方式
本實施例提出了一種防止有色金屬礦山產(chǎn)生酸性廢水的方法，該發(fā)明的實施例為采用有色金屬礦山選礦產(chǎn)生的堿性廢水對含硫化物的礦體，礦石堆，廢石堆，裸露的邊坡，采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋。實施例一就是以下步驟之一或全部用泵將堿性廢水提升輸送至礦山高處溢流溝，堿性廢水在自身重力作用下，對含硫化物的礦體、礦石堆，廢石堆、裸露的邊坡、采礦作業(yè)面由上到下進(jìn)行浸灌，對不適用浸灌的廢石堆、采礦作業(yè)面進(jìn)行噴淋。對于地下水源式的酸性廢水，應(yīng)對其一直進(jìn)行浸灌或噴淋，在降雨時期在堿性廢水中加入飽和石灰乳來提高堿性廢水的PH值，從而提高堿性廢水的中和能力。
為了達(dá)到更好的效果，本發(fā)明還包括以下步驟在硫化物的礦體，廢石堆、采礦作業(yè)面和邊坡表面鋪設(shè)選礦后呈堿性的礦山尾砂，并在尾砂表面進(jìn)行堿性廢水浸灌或噴淋。1-6個月為一個周期，一般應(yīng)進(jìn)行1個或1個以上周期。
對于經(jīng)滲流中和凈化后的水體，可通過溝渠進(jìn)行收集集中作為礦山回水重復(fù)利用。
實施例二采用有色金屬礦山選礦過程產(chǎn)生的堿性廢水對于雨水作用產(chǎn)生酸性廢水的含硫化物礦體，礦石堆，廢石堆，裸露邊坡，采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋，在旱季每次浸灌或噴淋的時間是1-10天，然后停止噴淋2-20天，為一個周期；在雨季每次浸灌或噴淋的時間是1-30天，然后停止噴淋1-10天，為一個周期，在旱季和雨季都要進(jìn)行周期性循環(huán)浸灌或噴淋。其后續(xù)步驟與實施例一是相同的，在此就不仔細(xì)描述了。
對于不同的有色金屬礦山的特點(diǎn)，不同的酸性廢水質(zhì)量，以及當(dāng)?shù)夭煌臍夂驐l件、地形條件及水文地質(zhì)條件，應(yīng)根據(jù)具體情況采用不同的浸灌或噴淋方式，不同的浸灌或噴淋時間和周期，以取得最佳的效果。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用有色金屬礦山自身選礦產(chǎn)生的堿性廢水長期對含硫化物的礦體，礦體，礦石堆，采礦作業(yè)面和裸露的邊坡，采礦作業(yè)面進(jìn)行周期性表面浸灌或噴淋。在酸性廢水的源頭進(jìn)行酸堿中和處理，從而形成了抑制嗜硫桿菌和其他浸礦細(xì)菌生長的堿性環(huán)境。并形成了金屬硫酸鹽和金屬氫氧化物的覆蓋層利用選礦產(chǎn)生的尾砂充填礦石堆和廢石堆的間隙，邊坡和采礦作業(yè)面的裂隙和表面，減少空氣中氧與硫化物的接觸作用。由于浸灌和噴淋可以根據(jù)礦山開采過程中的具體情況進(jìn)行調(diào)動，其作用效果并不因礦山的生產(chǎn)而受到直接影響，因此可以長期有效地進(jìn)行酸性廢水治理，且在治理酸性廢水的過程中堿性廢水也得到了中和凈化，凈化后的水體可做為礦山選礦水進(jìn)行回水復(fù)用，從而達(dá)到循環(huán)利用的目的，節(jié)約了水資源同時減少了環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其特征在于，所述方法為采用有色金屬礦山產(chǎn)生的堿性廢水對含硫化物的礦體、礦石堆、廢石堆、裸露的邊坡、采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋，使表面及一定深度的硫化物表面長期保持堿性。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，所述浸灌或噴淋是指對含硫化物的礦體、礦石堆、廢石堆、裸露的邊坡、采礦作業(yè)面的表面使用堿性廢水從溢流溝自流進(jìn)行浸灌后有多余液體流出；對不適于浸灌的礦石堆、廢石堆、采礦作業(yè)面進(jìn)行噴淋，噴淋后有多余液體流出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，所述的堿性廢水是指有色金屬礦山在對礦石進(jìn)行球磨、浮選等選礦過程中產(chǎn)生的堿性液、精礦溢流液、尾礦溢流液。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，采用有色金屬礦山產(chǎn)生的堿性廢水進(jìn)行浸灌或噴淋包括以下步驟之一或全部a對于地下水作用產(chǎn)生的酸性廢水的含硫化物礦體，礦石堆，廢石堆，裸露邊坡，采礦作業(yè)面的表面，應(yīng)對其一直進(jìn)行浸灌或噴淋。b對于雨水作用產(chǎn)生酸性廢水的含硫化物礦體，礦石堆，廢石堆，裸露邊坡，采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋在旱季每次浸灌或噴淋的時間是1-10天，然后停止噴淋2-20天，為一個周期；在雨季每次浸灌或噴淋的時間是1-30天，然后停止噴淋1-10天，為一個周期，在旱季和雨季之間不要間斷周期性浸灌或噴淋。
5.如權(quán)利要求4所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，在降雨時期可在堿性廢水中加入飽和石灰乳來提高堿性廢水的PH值，從而提高堿性廢水的中和能力。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，在硫化物的礦體，廢石堆、采礦作業(yè)面和邊坡表面鋪設(shè)呈堿性的礦山尾砂，并在尾砂表面進(jìn)行堿性廢水浸灌或噴淋，鋪設(shè)尾砂1-6個月為一個周期，一般應(yīng)進(jìn)行1個或1個以上周期。
7.如權(quán)利要求2所述的一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，其進(jìn)一步特征在于，對于經(jīng)滲流中和凈化后流出的水體，可通過溝渠進(jìn)行收集集中作為礦山選礦用水回用，從而形成廢水循環(huán)利用。
全文摘要
一種對有色金屬礦山的酸性廢水源頭治理的方法，采用有色金屬礦山選礦過程中產(chǎn)生的堿性液、精礦溢流液、尾礦溢流液等堿性廢水對含硫化物的礦體、礦石堆、廢石堆、裸露的邊坡、采礦作業(yè)面的表面進(jìn)行周期性長期浸灌或噴淋。為了達(dá)到更好的效果，在硫化物的礦體，廢石堆、采礦作業(yè)面和邊坡表面鋪設(shè)呈堿性的礦山尾砂，并在尾砂表面進(jìn)行堿性廢水浸灌或噴淋。對于經(jīng)滲流中和流出的水體，可通過溝渠進(jìn)行收集集中作為礦山選礦用水回用，從而形成廢水循環(huán)利用。
文檔編號C02F1/66GK1618742SQ20041006117
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者李澤唐 申請人:李澤唐