上杭紫金山金矿废水废渣的处理及生态环境影响.pdf

上杭紫金 山金矿废水废渣的处理及生态环境影响钟树明 生态环境保护 上杭紫 金山 金矿废水废 渣的 处理及生态环境影响 W a s t e Tr e a t me n t s a n d E n v i r o n me n t a l I mp a c t s i n Z i j i n s h a n G o l d Mi n e o f S h a n g h a n g 钟树明 袁东星 厦 门大学环境科 学研 究中心， 厦 门 3 6 1 0 0 5 摘 要金矿的 开采 会产生大量的废 渣和废矿石 ， 氰 化法提金则产生大量 古氰废水 如 果未 能妥 善处理 将严重 污染地表 水和地下水 ， 以及 周边 生态 环境 。该文 对上抗紫金 山盎矿的生产 工艺 、 废水 废渣 处理情况进行了调研 ， 并提出矿 山生态 环境保 护措蘸建议。 关 键词 紫金 山 i 金矿 { 氰化钧 ； 废木 { 废渣 { 废矿石 { 生态环境 Ab s t r a c t A l o t o f wa s t e s ， i n c l u d i n g wa s t e wa t e r ， s o l i d wa s t e a n d o t h e r s ． a r e p r o d u c e d i n g o l d mi n e 1 f t h e wa s t e s a r e n o t p r o p e r l y t r e a t e d， t h e e n v i r o n me n t wi l l h e s e v e r e l y p o l l u t e d ． Th e i n v e s t i g a t i o n a b o u t t h e p r o d u c t i o n t e c h n i q u e a n d t h e wa s t e t r e a t m e n t wa s c a r r i e d o u t i n Z i j i n s h a n Go l d Mi n e o f S h a h 。 g h a n g t F n u i i a a n d t h e r e s u l t s a r e r e p o r t e d T h e p e p e r p u t s f o r w a r d t h e p r o t e c t i n g me a s u r e s f o r e c o l o g i c a l e n v i r o n me n t ． Ke y w o r d s Z i j i n s h a n Go l d mi n e ； Cy a n i d e s l Wa s t e W a t e r ； Of f s c u m； E c o t o p e 矿产资源的开发和利用对社会经济的发展起巨 大作用 ， 在国民经济中占了很大的比重。 然而矿产资 源在开发和利用的过程中， 如果忽视环境保护 ， 可能 严重污染地表水和地下水， 甚至对其周边生态环境 产生毁灭性的后果 。 金矿的开采过程 中， 采用氰化法 提金使用了剧毒化合物氰化物 ， 将产生大量的含氰 化物废水和含低浓度氰化物的堆浸矿渣。 1 紫金山金矿概况 上杭紫金山铜 、 金矿区是国 内近十年来发现的 特大型铜矿床 ， 紫金山金矿是该矿体 上部氧化带中 次生的低品位金矿床。该金矿的提金方法是堆浸垒 泥氰化法[ 1 ] 。 氰化法具有提金回收率高， 对矿石适应 性强 ， 方法简单， 能就地产金等优点。溶解金的回收 方法主要有锌置换法和活性炭 吸附法 ， 以及离子交 换法 。活性炭吸附法包括炭吸附法和炭浸出法 炭 吸附法在矿石浸出完全后将活性炭加入专 门的吸附 槽中， 从矿浆中吸附金， 吸附时间约为浸出时间的 1 ／ 6 ； 炭浸出法是把活性炭加在浸出槽中吸附金 由 于紫金 山金矿为低 品位矿 石， 故 发展 了改 良方法 炭柱法 。 炭柱法将活性炭填充在吸附柱中， 使浸 出液通过柱中的炭层， 吸附回收其 中的金 。实践表 明， 采用 4 5级炭柱吸附 ， 可从金浓度 为 1 1 0 W／ V 左右的浸出液中回收 9 6 ～9 9 的金L 2 j 。 2 废水处理和监测 2 ． 1 废水处理 2 ． 1 ． 1 废水处理原理 氰化法提金产生的废水 中主要含有氰化物 ， 含 氰废水的处理方法主要有碱性氯化法、 电解法和离 子交换法 。碱性氯化法是古老而 目前又晟常用的方 法， 包括漂白粉法、 液氯法、 氯气法和次氯酸钠法 。 紫 金矿业是采用漂白粉法处理废水的 。利用次氯酸根 离子把氰根氧化为氯化氰 ， 氯化氰在碱性废水中水 解为氰酸盐 ， 氰酸盐在过量次氯酸根离子的氧化下 ， 最终生化成氮气和二氧化碳。 氯化法处理含氰废 水简单、 实用 、 易操作， 但应 注意以下三个 问题 2 ． 1 ． 1 ． 1 废水酸碱性含氰废水如果呈酸性 ， 则有 剧毒的氰化 氢逸出 C N一 H - , - HE N 十因此 ， 废水 处理时 p H值要控制在 8 ～1 2的范围内。紫金矿业 因为在选矿工艺中加有生石灰 ， 废水一般呈碱性 。 2 ． 1 ． 1 ． 2 氯化氰污染废水处理过程中会产生氯 化氰， 处理方法一般是将反应池内的氯化氰气体 引 出， 让它 自然聚台 ， 降低毒性而扩散至大气中。另一 种方法是用氢氧化钠吸收氯 化氰 ， 使之水解为氰酸 盐 ， 氰酸盐的毒性较氯化氰大为降低。 2 ． 1 ． 1 ． 3 漂白粉或其它处理荆的投入量控制漂 白粉的投入量 ， 对于提高处理效果、 经济运行 、 减少 二次污染有重要意义。 一般情况下， 每处理 1克氰需 2 ． 8 5克活性氯 2 ． 1 ． 2 废水处理工艺 2 1 维普资讯 福建环境第 1 8卷第 2 期2 0 0 1 年 4月 废水处理工艺的流程图见图 l ， 操作步骤如下； 2 ． 1 ． 2 ． 1 从调节池内取废水样品， 测定 p H值和氰 的浓度 ， 计算需加药剂的量 ； 2 ． 1 ． 2 ． 2 如果 p H 值在 7 ． 5以上 ， 废水可直接输入 到反应池 中； 如果 p H值在 7 ． 5 下 ， 加入 Na OH 调节酸碱度 } 2 ． 1 ． 2 ． 3 搅拌， 可机械搅拌 ， 也可空气搅拌 ； 2 ． 1 ． 2 ． 4 半小时后 ， 测定沉淀池中处理后的废水是 否合 格， 若合格则达 标排放 ； 若 不合格则重复步骤 ③。 圈 1 工艺 流程 图 1 ． 调节池2 ． 泵3 ． 流 量计4 反 应池5 ． 沉 淀池 6 ． 药液池 2 ． 1 ． 3 紫金矿业废水处理情况 肚子坑、 尾矿坝 紫金矿业有两处废水处理站 肚子坑和尾矿坝 。 其中肚子坑 日处理废水 1 5 0 o ～2 o o o吨， 晴天 日耗漂 自粉 6 0 0公斤左右， 雨天 日耗漂 白粉 1 0 0 0公 斤左 右 。 尾矿坝是用于收集矿山尾矿浆 ， 尾矿浆经过 自然 沉淀 ， 上清液通过双格溢流斜槽排出， 含有低浓度氰 的废水经活性炭吸附塔 吸附后， 输入到反应池中处 理 。从紫金金矿提供的数据和上杭县环保局提供的 数据表 明， 废水经处理后达到排放标准。 如果尾矿管理不当， 可能引起坝体的不稳定和 滥水现象等危险状况。尾矿坝应有应急准备和应急 计划。 联合国环境署的 AP E L L计划 地方级应急意 识与准备 旨在帮助各公司、 地方政府和应急服务部 门编制一份协调计划 ， 以加强公众在工业事故 ， 包括 在矿 区发生的事故情况下的应急行动L 4 _ 。 2 ． 2 废水监测 氰化物包括简单氰化物 、 金属氰络台物和有机 氰化物。简单氰化物易溶于水 ， 毒性大； 氰络合物在 水体 中受 p H值 、 水温和光照等影响， 离解为毒性强 的简单氰化物 。 、 2 ． 2 1 废水监测方法_ 5 测定水体中氰化物的方法有容量滴定法、 分光 光度法和离子选择电极法。 测定之前， 通常先将水样 2 2 在酸性介质中进行蒸馏 ， 把能形成氰化氢的氰化物 全部简单氰化物和部分络合氰化物 蒸 出， 使之与 干扰组分分离。 根据不同的蒸馏方法 ， 可以测定总氰 和简单氰化物。 2 ． 2 ． 2 紫金金矿废水监测和环保局抽测情况 紫金金矿根据上坑县环保局的要求 ， 每天对各 个排污1 3 进行抽样监测 ， 紫金金矿提供的数据表明 ， 2 0 0 0年 l ～6月份各个排污 13 废水 中的总氰 浓度 0 ． 0 0 2 0 ． 3 3 5 mg ／ L之间。上杭县环保局提供的数 据表明， 该时间段 内各个排污 口废水中总氰 浓度在 0 ． 0 0 2 ～0 ． 2 4 7 mg ／ L之 间， p H值为 7 ． 0 O ～l 1 ． 0 O 。 说明废水已达标排放 。 2 ． 2 ． 3 淀粉碘化钾试纸法介绍 现今国内还有一种定性 测定方法， 如果含氰废 水是用碱性氯化法处理的 ， 则处理后的水可采用淀 粉碘化钾试纸检测口 ] 。 其原理如下 C l 2 - F 2 K I 2 KC I I 淀粉一 兰色 将试纸浸入治理后 的废水中， 立即拿出， 如果试 纸 变兰 ， 说 明废 水 中有剩 余氯； 水 中存 在余氯 ， 则 C I O一 过量， 可推论 C N一 全 部被氧化 ， 废 水处 理合 格 。 一般试纸变兰后， 说明试液中CN一 o ． 1 mg ／ L。 用氰化物蒸馏法测定 ， 淀粉碘化钾试纸变兰后水样 含氰浓度一般在 0 ． O 4 ～0 ． 0 7 mg ／ L。故用淀粉碘化 钾试纸测定是可行可靠的。该方法简单可靠 ， 易操 作， 试纸易购买 ， 可推荐为紫金矿业 日常废水监幽均 一 种辅助方法 。 3 固体废弃物 3 ． 1 废渣 废渣是指矿石经过堆浸提金后留下的矿渣 。废 渣的处理应考虑有价值元素的提取费用是否低于这 些元素的商业价值 。 除了考虑经济因素外， 还应考虑 对环境的影响， 如对当地生态系统的破坏， 对水利管 网组织的影响， 滑坡风险， 空气污染 ， 景观破坏等等 。 从矿山的可持续发展角度讲， 废渣的处理是必须的。 废渣处理废渣 的可行性办法可能是在其上种植草木 进行绿化 ， 选择耐重金属的氰化物的树种或草种。 3 ． 2 废矿石 废矿石是指品位低到不足以提炼的矿石。紫金 矿业的废矿石一般是品位在 0 ． 3 g ／ t的矿石 。北 口 是紫金 山上一个天然的山沟 ， 北 口废渣坝用于堆放 品位低的废矿石。 废矿石若随意堆放 ， 可能污染地下 水和造成 山体措坡等事故， 对周边生态环境及人们 的生存环境产生很大的影响。国际 下转 第 3 4再 维普资讯 福建环境第 1 8 卷第 2 期2 0 0 1 年 4 月 场。该场建有危险废物的固化车间、 物化车间、 综合 利用车问、 焚烧车间及安全填埋场． 配备先进的符合 标准的危 险废物专用焚烧炉及烟气净化设备 ， 具备 处理处置、 综合利用危险废物的能力， 年接收废物处 置和综合利用 能力达 2 万吨 ， 2 0 0 1 年底建成投产运 行 。 省危 险废物综合处置场 的设立为我市医疗废弃 物的集中无害化处置提供场所和条件。 3 ． 2 配套 的管理措施 3 ． 2 ． 1 环保部 门要加大依法监管力度， 督促医疗单 位建立和健全 医疗废弃物管理制度， 按国家有关规 定实施 医疗废弃物的收集、 贮存、 运输和处置， 做好 详细的记录 3 ． 2 ． 2 淘汰不符合标准的焚烧设备 由环保部门对全市现有的焚烧炉进行检查 ， 凡 不符合“ 医疗废弃物焚烧设备技术要求 GJ ／ T3 0 8 3 1 9 9 9 ” 和“ 危陵废物焚烧污染控制标准 G WK B 2 1 9 9 9 ” 的 ， 责 令其 限期 整改， 整改后仍达不 到要 求 的 ， 责令其停止使用。 3 ． 2 ． 3 对无法配备完善的环保设 施和制度的医疗 单位， 由环保部 门采取强制手段 ， 责令其委托有危险 废物经营许可证 的单位进行集中无害化处理。 4 结论 综上所述 ， 通过加强管理 ， 实现我市的医疗废弃 物集中无害化处置是切实可行 的， 是从根本上解决 福州市的医疗废弃物槽染隐患的有力措施 加强福 州市医疗废弃物 的管理 ， 实现集中无害化处置势在 必行 参考文献 l 姚阿庆 傅胜等主编． 医院管理大全． 北京 科学技术文献 出版杜 ， 1 9 9 6 2 朱效利 ． 废物处理 与管理 ． 北 京 中国科学 出版杜 l 9 9 0 上接 第2 2页 上 已进入实践 阶段的处理废矿石的办法是利用煤渣 烧结物使金属 固化 ． 再利用种植技术对废矿石堆土 地进行修复 比利时 ‘ B ] 4 矿 山生态环境保护 4 ． 1 矿 山开发对生态环境的破坏 紫金金矿 由于大量的废渣和废矿石未能妥善处 理 ， 对植被 、 大气及周边环境有一定的影响。具体表 现在 4 ． 1 ． 1 在采矿、 选矿的过程中， 要排放大量废石、 尾 矿、 废水、 废气、 粉尘等物质， 如果这些废弃物未能及 进妥善处理， 可能对湖泊、 河流等地表水和地下水产 生极大污染。 4 ． 1 、 2 一些废石、 尾矿、 矿山废液等的无组织堆积， 会增加有毒物质向土壤渗透的潜在危险 。 4 、 1 、 3 矿区树木被砍伐 ； 草地被铲除 ， 破坏了植被 和地貌景观 ， 还可能造成泥石流和 山洪爆发。 4 ． 1 ． 4 由于矿 山废弃物间接或直接进入河流， 可能 导致鱼类和其它水生动物的死亡 。 4 ． 1 ． 5 有毒气体和粉尘， 以及废渣堆和废石堆对矿 区水质的影响． 可能对矿区工作人员及周边群众的 身体健康产生的危害 4 ． 2 矿山开采对生态环境破坏的防治对莆 鉴于矿 山开采对生态环境的破坏性 ， 务必重视 对矿区的生态环境保护。 我们通过这次调研 ， 提出以 下三． 建议 4 ． 2 ． 1 加强和改进废水废渣处理 ； 4 ． 2 ． 2 重视绿化 ， 加强采后修复工作； 4 ． 2 ． 3 争取尽快实现生产从粗放型向集约型转化。 5 小结 紫金金矿的生产工艺在国 内较 为先进， 废水得 到相对合理治理， 尾矿和矿渣有待于进一步的处理。 由于是露天采矿 ， 对矿山及周边生态环境造成一定 的破坏， 已引起有关领导的重视， 相应的绿化措施正 在实施。 借鉴国内外的成功事例 ， 应加强对废渣和废 矿石治理 ． 修复生态环境 ， 造福一方 人民 。 致谢在调研和收集数据的过程中 ， 得到上杭 县团委、 上杭县环保局、 闽西紫金矿业集团领导和紫 金矿业金矿安环处和劳人处有关工作人员的关心和 支持． 在此对他们表示感谢 参考文献 1 杨松、 紫金 山金矿提金工 艺研究与 撵讨． 金属 矿 山- l 9 9 7 1 1 2 7 ～ 3 0 2 胡斌． 改革工艺 流程提高 金的回收率、 黄金 ， 1 9 9 3 ， 1 4 1 23～ 27 3 杜 锡康． 高浓 度含氰废水 的处理． 山西 机械 ， 1 9 9 7 1 j 4 7 ～ 49 4 G． Mo r [ z o t ， H、 I ． e a u e u r ， H． Z e e g e r s ． 矿 区环境 矿 业残渣 和增值办法． UN E P产业与环境 ． 1 9 9 8 ， 2 0 4 5 2 ～5 8 5 国家环保 局． 水 和废水 监测分 析方法． 北京 中 国环境 科 学出版社 ． 1 9 8 9 6 J ． Va n g r o n s v e l d， e t a 1 ． Re h a b i l i t a t i o n s t u d i e s o n a n o l d n o n f e r r o u s wa s t e d u mp i n g g r o u n d e f f e c t s o f r e v e g e t a t L 。 n a n d me t a l i mmo b i l i z a t i o n b y b e r i n g [ t e ． J o u n r a [o f Ge o c h e mi c a l Ex p l o r a t i o n， 1 9 9 5 ． 5 3 1 ～ 2 f 2 2 l ～2 2 9 维普资讯