赵旭会

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730060）

使用含有药剂的选矿水对金属矿产进行筛选是十分重要的环节之一。但是，由此产生的废水处理问题也逐渐成为了金属冶炼厂面临的主要问题。与其他类型的工业废水相比，金属矿选矿废水中既包含选矿工艺中加入的离散药剂，还包括尾矿池溢流出的金属悬浮物，又由于选矿药剂一般是化学耗氧物质，这就直接导致废水中的杂质包含油、酚、铵、膦等多种类型[1]。不仅如此，为了提高金属资源的提取效果，金属选矿过程一般分为重选和浮选两个过程，其中，重选直接增大了废水中药剂的浓度，而浮选则在一定程度上增加了废水中药剂的多样性，导致选矿工艺过程中排出的废水处理难度较大[2]。考虑到废水来源的多样性，对其的降解处理要充分利用水中杂质的属性。同时，金属矿选矿废水排放量大、成分复杂的特点也决定了对其的处理要具有较高的效率，对于废水中的悬浮物，其也是由于药物的选矿作用引起的，也正是由于悬浮物的作用，导致废水一般以分散的胶态形式存在，通过自然沉降的方式实现对废水的处理难以实现。关于废水的处理，文献[3]提出利用沉降的方式去除残留有机物的方法，但仅对于大分子杂质的处理效果较为理想；文献[4]通过对选矿废水进行浸没式MBR处理，实现了对杂质的深度降解，但所需的时间较长。由此可看出，进一步对选矿废水的处理方式进行研究是十分必要的。

基于此，本文设计了一种金属矿选矿废水残留药降解方法，并通过试验测试验证了设计方法对药剂的处理效果。通过本文的研究，希望为相关企业的废水处理提供有价值的参考。

1 金属矿选矿废水降解方法设计

1.1 废水预处理

一般情况下，金属矿选矿废水中的杂质种类较大，这种多样化的成分构成使得废水具有较高的稳定性，因此，直接对废水中的残留药剂进行处理难度较大，考虑到该问题，本文首先对废水进行预处理，去除废水中的大分子杂质。

本文选用物理复合的聚合氯化铁聚二甲基二烯丙基氯化铵无机-有机复合絮凝剂作为处理剂，实现废水的预处理。由于不同的选矿废水中的杂质浓度存在差异，絮凝剂的使用比例也存在一定差异，图1为絮凝剂使用量与废水中的杂质浓度之间的关系。

图1 絮凝剂使用量分析图

如图1所示，按照废水的实际指标，在其中加入适量的絮凝剂。当废水中的悬浮杂质浓度达到5mg/m3以下时，即可对其进行下一步的降解处理。通常絮凝沉降的时间在40～60min。经过预处理后的废水中，主要残留的杂质即为选矿药剂。

1.2 药剂降解

经过预处理的废水中，选矿药剂会对废水的pH指标产生明显影响，本文以该值作为判断降解处理终止时刻的标准。

首先，在预处理后的废水中加入1000:1的浓盐酸，为药剂降解提供稳定环境，避免其他物质对降解反应的干扰，影响处理效果；

其次，以药剂构成为依据，选择能够发生聚合反应的硝酸物质，使用量以残留药剂的浓度为标准，按照500:1的比例添加。需要注意的是，加入硝酸物质时要以液态的形式加入，以此实现最短时间内其在废水中的有效扩散，提高沉降反应效率。在反应过程中，定期测量废水的pH值，当接近7时，测量废水中药剂的浓度是否达到排放标准。

最后，对降解处理后的废水进行过滤处理，完成沉降物筛选的废水即可直接排放或用于循环使用。

通过这样的方式，完成对废水中残留药剂的降解处理。

2 应用测试

为了测试本文设计降解方法对水中残留药剂的处理效果，进行了实际应用测试，并将文献[3]提出的选矿废水中残留有机物的去除方法和文献[4]提出的选矿废水深度处理方法作为对照组，通过对比三种方法的处理效果，客观评价本文设计方法的有效性。

2.1 测试废水准备

本文的实验测试研究以钨铋钼矿选矿废水为测试样品，三种废水分别取自其3个金属矿选厂，为了提高对金属的回收率，三个金属选矿厂的选矿工艺均为细磨浮选，并在浮选过程中加入硅酸钠，以此提高金属的分散程度，这也直接导致废水中硅酸钠的含量较高，并且表现出较高的碱性和悬浮物（SS,suspended solids）含量、废水体系的稳定性也相对强。为了便于区分，测试时分别将废水依次编号为A组、B组和C组，每组取样3份，各50ml。具体的水质指标如表1所示。

表1 测试废水水质指标

为了实现对降解结果的准确统计，对于废水的pH值，本文采用上海精密科学仪器有限公司生产的PHSJ-3F pH计进行测定；废水悬浮物含量按照《水质悬浮物的测定重量法》(GB 11901-89)方法测定；硅酸钠浓度采用美国Baird公司生产的ICP-AESPS-6真空型电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定。

2.2 测试结果

在上述基础上，分别采用3种方法对废水进行了2h的处理。对比了三种方法的处理效果，处理后的废水指标如表2所示。

表2 处理后废水指标统计表

从表2中可以看出，本文提出的降解方法可以实现对三种废水中硅酸钠药剂、pH值以及悬浮物浓度的有效控制，且效果明显优于另外两种对比方法。表明本文提出的选矿废水处理方法能够有效降解其中的残留药物，对于降低金属矿工厂对环境污染具有良好的现实价值。

3 结语

金属资源作为一种不可再生资源，充分提高对其的利用率是十分必要的，为此，在金属矿的处理阶段，加入适当浓度的选矿药剂是大多数冶炼企业的主要提取手段。但是选矿后的废水由于药物残留问题，直接排放会对环境造成破坏，通过合理的方法对其进行降解，确保指标达到排放标准成为了废水处理的重要内容。为此，本文提出了一种金属矿选矿废水残留药剂降解方法，实现了对药剂、pH值以及悬浮物浓度的有效控制，确保其数值均达到国家相关废水排放标准。通过本文的研究，以期为金属冶炼企业的废水处理工作提供有价值的参考，在不增加生产成本的前提下，实现安全生产。