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铜矿山地下水处理与生态环境保护措施研究

发布日期:2020-08-30   来源:矿道网   投稿者:严 君   浏览次数:1203

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       我国是铜产量大国,我国盛产黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是黄铜矿和斑铜矿,我国的铜矿主要分布江西等地。铜矿山开采中,矿山地质中含有大量的地下水,铜矿山中的地下水含有大量的重金属和矿物质,对生态和人体的健康都有损害。铜矿山中的地下水含有大量的重金属物质,有机质少,而矿物质较多,对于环境的影响巨大,人体饮用会带来疾病,因此,需要进行铜矿山中地下水的合理处理,保护矿山所在地周边的生态环境。分析了铜矿山地下水处理的几种有效措施,包括沉淀池处理、磁选法处理、萃取法处理等[1],进行工艺流程分析和特点描述,从而改善铜矿山地下水的水质,促进生态环境的保护和改善。最后通过实验进行了分析,对比几种地下水处理方法的性能,得出有效性结论。

1.铜矿山地下水的特征和水处理措施分析

铜矿山地下水含有大量的矿物质,随着地下水开采过度、地面下陷,地下水含铁锰较高,有机质少,而矿物质较多,影响了生态环境,铜矿山中地质层地壳中的岩土含有大量的低价铁离子和低价铜离子,导致流经的地下水中含有大量的明矾、聚合氯化铝等,根据我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)规定,铜矿山地下水铁锰浓度严重超标与于 0.3mg/L 和 0.1mg/L,如果不经过处理,对生态环境具有严重的影响,同时对周边的群众的身体健康带来威胁。因此,需要研究有效的铜矿山地下水处理措施。传统方法中,对铜矿山地下水的处理方法较多,其中,磁选法是通过磁选法提取铜矿山地下水中的重金属离子,对水中的金属离子表现出磁性性质进行萃取分析,提高了水的重金属分离能力。离子电沉积方法采用的是一种纯化学处理方法,加入不同浓度的沉积层进行地下水的离子电沉积处理,使铜矿山地下水通过长时间电沉积,实现地下水处理和环境保护。在铜矿山地下水处理中,采用药剂沉淀分离的方法是一种有效的措施,需要的药剂 :絮凝剂,氧化絮凝剂将水自 2m 左右高处呈水雾状喷下,形成 R 型的羟氧化铁(r-FOOH),利用水中的铁质进行自然氧化和接触催化,实现湿法分离,达到铜矿山地下水处理的目的。沉淀池处理是通过在地下水的出口建立沉淀池,建立一个地下水的沉淀处理系统,处理过程描述为 :原水(铜矿山地下水)→沉淀池(曝气(鼓风机)/ 加药(明矾、聚合氯化铝))→增压多介质过滤器也机械过滤器(滤料 :石英砂(2-4 目 /4-6 目)/ 锰砂 /SS 滤料)→活性炭过滤器(滤料 :椰壳碳 / 果壳碳 / 煤质碳)→用水点 [2]。沉淀池处理用主要是延长水中的矿物质的生成和过滤时间,通过沉淀过滤方法采用多级离心泵分离铜矿山地下中的矿物质,在多介质过滤器中通过水中的铁质通过接触、吸附生成三氧化铁 / 二氧化锰等沉淀物,实现对铜矿山中地下水的处理和矿物质分离。重铜矿山地下水沉淀池中的过滤网采用不锈钢材料(304 或 316)制成,用于吸附原水中的活性氧化铝(γ-Al2O3),具有羧基等官能团特征。萃取法处理铜矿山开采现场的地下水是通过有机物质进行化学吸附,萃取法处理铜矿山开采现场的地下水能够去除 63%~86% 胶体物质,萃取过程中,地下水的径向设计最大流量m3 /h:6.3-64,通过氨基甲酸甲酯去除晶粒尺寸较小的余氯一类对反渗透膜有害的物质,实现生态环境的保护。

2  实验分析

在上述对各种铜矿山的地下水处理方法描述的基础上,进行实验对比分析,从而改善铜矿山地下水的水质,促进生态环境的保护和改善。以对地下水中的矿物质ZnCl4 2-, Cu2+以及 Cd2+等金属的萃取性能为测试指标,进行性能分析,得到对地下水中矿物质的吸附能力对比结果。

3  结语

本文分析了铜矿山地下水处理的几种有效措施,括沉淀池处理、磁选法处理、萃取法处理等,进行工艺流程分析和特点描述,从而改善铜矿山地下水的水质,促进生态环境的保护和改善。

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