Обработка сточных вод в горнодобывающей промышленности охватывает дренажные воды открытых/подземных шахт, сточные воды обогатительных фабрик и пруды для цианидного выщелачивания. Этот сектор является одним из самых сложных в области промышленной очистки сточных вод из-за риска кислотного дренажа шахт (AMD) и токсичных загрязнителей.
pH сточных вод шахт составляет 2-4 (образование серной кислоты), тяжелые металлы (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd, As) достигают 10-1.000 мг/л, цианид 50-500 мг/л (в золотоносных шахтах), сульфат 1.000-10.000 мг/л. Состав в каждой шахте различен — медные, угольные, золотые и железные шахты требуют разных подходов.
Решения Arsistek для горнодобывающей промышленности включают в себя нейтрализацию известью, осаждение нескольких металлов, уничтожение цианида (кислота INCO/Caro), адсорбцию мышьяка и снижение сульфата. Сточные воды соответствуют стандартам сброса и могут быть повторно использованы в качестве процессной воды.
Кислотный дренаж шахт (AMD)
Кислотный дренаж шахты (AMD) — это кислые сточные воды, образующиеся в результате контакта сульфидных руд (пирит FeS2) с воздухом и водой. Реакция происходит естественным образом:
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2SO4
Этот процесс снижает pH до 2-3 и обеспечивает растворение тяжелых металлов. AMD может продолжаться годами, даже десятилетиями — дренаж продолжается, даже если шахта закрыта.
Для очистки AMD используются активные (известь + осаждение) или пассивные (искусственные водно-болотные угодья, оксик дренаж) методы. Активные системы эффективны при высоких расходах, пассивные системы экономичны при низких расходах.
Пошаговое осаждение металлов
Каждый металл осаждается при своем оптимальном pH. Железо при 4, цинк при 9, кадмий при 10.5. Постепенное повышение pH позволяет осаждать каждый металл отдельно и восстанавливать его.
Если речь идет о множественных металлах, оптимальный pH осаждается в диапазоне 9-10 в виде смеси гидроксидов. В медных рудах дополнительное сульфидное осаждение (CuS) обеспечивает восстановление меди.
Уничтожение цианида
В золотых шахтах после выщелачивания обнаруживаются свободные CN и металлические цианидные комплексы (Fe(CN)6). INCO (SO2/воздух) или кислота Каро (H2O2) снижают уровень до <0.5 mg/L.
Тиосульфат (SCN) образуется как промежуточный продукт. UV/H2O2 также разлагает его. Общее удаление цианида составляет более 99%.
Удаление мышьяка и сульфатов
Арсен естественно встречается во многих шахтах. As(III) сначала окисляется до As(V), затем осаждается методом ко-преципитации с использованием гидроксида железа или алюминия. Выход As <0.05 mg/L достигается.
Сульфат в AMD высок (1.000-10.000 mg/L). Стандартное осаждение недостаточно. Используются следующие методы:
- Осаждение BaCO3: Дорого, но эффективно (<200 mg/L)
- Процесс Этринигит: SAVMIN, COSTECH
- Сульфатредуцирующие бактерии (SRB): Идеально для пассивных систем
- Обратный осмос: Мембрана для высокого потока
Преимущества решений для горнодобывающей отрасли
Ссылки на проекты в горнодобывающей промышленности
8 изображений будет добавлено скоро — следите за нашими референсными проектами и фотографиями объектов.
Часто задаваемые вопросы
Хотя горнодобыча может прекратиться, AMD может продолжаться десятилетиями, даже веками. Окисление пирита является естественным процессом. Поэтому шахты рассматривают очистку AMD как долгосрочное обязательство в планировании закрытия.
Свободный CN легко уничтожается, но железо-цианидные комплексы (Fe(CN)6) очень стабильны. Необходимы методы UV/H2O2 или электрохимические методы. Для цианида с высоким содержанием металлов требуются дополнительные дорогостоящие процессы.
Пассивные системы (искусственные водно-болотные угодья, оксик дренаж, анаэробный известковый дренаж) с дебитом менее 50 м³/час идеальны для удаленных месторождений. Низкие CAPEX/OPEX, минимальное обслуживание. Для сточных вод с высоким дебитом и высоким содержанием металлов требуется активная система.
Смешанная металлическая гидроксидная грязь является опасными отходами. Три варианта: 1) Лицензированное удаление, 2) Стабилизация + безопасное хранение (гашеная известь), 3) Высококонцентрированные (особенно медь, цинк) могут быть проданы в предприятия по переработке.
Применяются Таблица 14 SKKY (горнодобывающая промышленность) и Регламент управления минеральными отходами. Процесс ОВОС включает оценку рисков AMD. В плане закрытия шахты определяется долгосрочное обязательство по очистке сточных вод.
Для низких дебитов реактор сульфатредуцирующих бактерий (SRB) является наиболее экономичным. Для высоких дебитов и строгих лимитов используются RO или эттрингіт (BaCO3 очень дорогой). Гибридные системы (SRB + известь) распространены.