معالجة مياه الصرف الصحي في التعدين تشمل تصريف المياه من المناجم المفتوحة / تحت الأرض، ومرافق إثراء الخام، وبرك ترشيح السيانيد. يعتبر هذا القطاع واحدًا من أصعب مجالات معالجة مياه الصرف الصناعي بسبب تصريف المعادن الحمضية (AMD) ومخاطر الملوثات السامة.
تصل مستويات pH في مياه الصرف الصحي التعدينية إلى 2-4 (تكوين حمض الكبريتيك)، والمعادن الثقيلة (Fe، Cu، Zn، Pb، Cd، As) تتراوح بين 10-1.000 ملغم/لتر، والسيانيد 50-500 ملغم/لتر (في مناجم الذهب)، والكبريتات تصل إلى 1.000-10.000 ملغم/لتر. يختلف التركيب في كل منجم — تتطلب مناجم النحاس، الفحم، الذهب، والحديد نهجًا مختلفًا.
تتضمن حلول Arsistek للتعدين؛ تحييد الجير، ترسيب المعادن المتعددة، التخلص من السيانيد (حمض INCO/Caro)، امتصاص الزرنيخ وتقليل الكبريتات. المياه الخارجة تلبي معايير التفريغ ويمكن استردادها كمياه عملية.
تصريف الأحماض المعدنية (AMD)
تصريف المعادن الحمضي (AMD) هو نفايات حمضية تتشكل نتيجة تفاعل خامات الكبريت (بايريت FeS2) مع الهواء والماء. تحدث هذه التفاعلات بشكل طبيعي:
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2SO4
تؤدي هذه العملية إلى انخفاض pH إلى 2-3 وتسمح بـ ذوبان المعادن الثقيلة. يمكن أن تستمر AMD لسنوات، بل لعقود — حتى لو تم إغلاق المنجم، يستمر التصريف.
تستخدم طرق نشطة (الجير + الترسيب) أو سلبية (الأراضي الرطبة الاصطناعية، التصريف المؤكسد) لمعالجة AMD. الأنظمة النشطة فعالة عند التدفقات العالية، بينما الأنظمة السلبية اقتصادية عند التدفقات المنخفضة.
الترسيب المعدني التدريجي
كل معدن يترسب عند الرقم الهيدروجيني الأمثل له. الحديد عند 4، والزنك عند 9، والكادميوم عند 10.5. رفع الرقم الهيدروجيني التدريجي يتيح ترسيب كل معدن بشكل منفصل واستعادته.
في حالة وجود معادن متعددة، يتم ترسيبها كخليط هيدروكسيد عند الرقم الهيدروجيني الأمثل 9-10. يوفر الترسيب الإضافي للسولفيت (CuS) في المناجم النحاس لاستعادة النحاس.
التخلص من السيانيد
توجد مركبات السيانيد الحرة والمعقدات المعدنية-السيانيد (Fe(CN)6) بعد عملية اللش في مناجم الذهب. يتم تقليلها إلى أقل من 0.5 mg/L باستخدام INCO (SO2/الهواء) أو حمض كارو (H2O2).
يتكون ثيوسيانات (SCN) كمنتج وسيط. يتم تكسير هذا أيضًا باستخدام UV/H2O2. يتم تحقيق إزالة السيانيد بنسبة إجمالية تزيد عن 99%.
إزالة الزرنيخ والكبريتات
الزرنيخ يوجد بشكل طبيعي في العديد من المناجم. يتم أكسدة As(III) أولاً إلى As(V)، ثم يتم ترسيبه بطريقة التراسب المشترك باستخدام هيدروكسيد الحديد أو الألمنيوم. يتم تحقيق تركيز As <0.05 mg/L.
الكبريتات مرتفعة في AMD (1.000-10.000 mg/L). الترسيب القياسي غير كافٍ. تُستخدم الطرق التالية:
- ترسيب BaCO3: مكلف ولكنه فعال (<200 mg/L)
- عملية إترينيغيت: SAVMIN، COSTECH
- البكتيريا المختزلة للكبريت (SRB): مثالي للأنظمة السلبية
- التحلية العكسية: غشاء لتدفق عالي
مزايا حلول قطاع التعدين
مشاريع مرجعية في التعدين
ستتم إضافة 8 صور قريبًا - تابعونا لمشاريعنا المرجعية وصور المنشآت.
الأسئلة الشائعة
حتى لو انتهت التعدين، يمكن أن تستمر AMD لعدة سنوات، وحتى قرون. أكسدة البيريت هي عملية طبيعية. لذلك، تعتبر المناجم معالجة AMD كالتزام طويل الأجل في تخطيط الإغلاق.
يمكن تدمير CN الحر بسهولة، ولكن معقدات الحديد-السيانيد (Fe(CN)6) مستقرة للغاية. هناك حاجة إلى طرق UV/H2O2 أو الطرق الكهروكيميائية. تتطلب السيانيد ذات المحتوى المعدني العالي عمليات إضافية مكلفة.
تعتبر الأنظمة السلبية (المستنقعات الاصطناعية، الصرف الهوائي، صرف الجير غير الهوائي) مثالية لتصريف المناجم في المواقع البعيدة حيث التدفق أقل من 50 م³/ساعة. تكاليف رأس المال/التشغيل منخفضة، والصيانة في الحد الأدنى. تتطلب التدفقات العالية والمياه العادمة المحملة بالمعادن العالية نظامًا نشطًا.
حمأة هيدروكسيد المعادن المختلطة نفايات خطرة. ثلاث خيارات: 1) التخلص المرخص، 2) التثبيت + التخزين الآمن (تصلب الجير)، 3) يمكن بيع المواد ذات التركيز العالي (خصوصاً النحاس والزنك) إلى مصانع الاسترداد.
تطبق اللوائح 14 (صناعة التعدين) وإدارة نفايات المناجم. تتضمن عملية تقييم الأثر البيئي تقييم مخاطر AMD. يتم تحديد الالتزام طويل الأجل لمعالجة مياه الصرف الصحي في خطة إغلاق المناجم.
للتدفقات المنخفضة، يعتبر مفاعل البكتيريا المختزلة للسلفات (SRB) الأكثر اقتصادية. للتدفقات العالية والحدود الضيقة، يتم استخدام RO أو الإيترايت (BaCO3 مكلف جداً). الأنظمة الهجينة (SRB + الجير) شائعة.