摘要：本文对生物制剂在多金属选矿废水处理中应用的作用机理分析基础上，通过试验分析对生物制剂进行多金属选矿废水处理的具体应用及效果进行研究，以供参考。
关键词：多金属选矿；生物制剂；废水处理；应用；研究
现阶段，我国多金属选矿中，对金属矿物的分选以浮选回收工艺为主，根据有关数据统计显示，以硫化矿的浮选回收为例，一般情况下，进行1t矿石浮选回收所需要的用水量约在4到6立方之间，由此可见，多金属选矿生产中对水量的消耗使用十分巨大。值得注意的是，多金属选矿所产生的废水中，由于其含有一定的重金属离子与选矿药剂等具有毒害作用物质，并且多金属选矿的废水产量较大，因此，针对多金属选矿的废水处理与回收利用是其选矿生产研究和关注的重点，高效、合理的多金属选矿废水处理工艺不仅具有较高的节能效益，而且对金属矿产开采与生产有关企业的可持续发展也有着十分重要的作用和意义。
1、生物制剂进行多金属选矿废水处理的作用机制分析
当前我国对多金属选矿废水处理的主要方法包括化学氧化法以及吸附法、自然降解法、生物法、混凝沉淀法、离子交换法等多种不同方法。其中，化学氧化法与混凝沉淀法在多金属选矿废水处理中的应用与研究开展均比较多，其方法的技术理论相对成熟，但是受废水处理应用中的运行成本降低需求影响，导致在实际选择与应用中存在一定的局限性；而吸附法和离子交换法在多金属选矿废水处理中应用，由于受吸附剂和交换树脂的再生问题影响，再加上其应用过程中的维护操作不够方便，导致其在实际中推广应用也存在一定的缺陷；自然降解法进行多金属选矿废水处理所需的时间较长，且处理效果也不够理想；而多金属选矿所产生的废水中较高重金属离子等毒害物质的存在，及其对微生物的毒害影响，导致生物法进行多金属选矿废水处理也存在一定的局限性；应用液膜法作为一种进行环境污染治理的新型工艺方法，其技术研究与发展的速度较快，但是进行多金属选矿废水处理应用成本较高。综合上述情况，结合多金属选矿废水中的多污染因子共同存在特点，采用传统废水处理技术进行应用其效果明显不够理想。因此，为促进多金属选矿废水处理效果提升，本文研究中采用了生物法与化学氧化法联合的方式，通过生物制剂辅助化学氧化进行废水中的选矿药剂脱除，并对选矿过程中所产生的对水玻璃与硬度等指标参数的有效降低，以确保经处理废水符合有关排放与回收利用的标准，促进废水处理的综合效益提升。
生物制剂在多金属选矿废水处理中应用，是利用生物制剂本身以硫杆菌为主的复合功能菌群代谢产物以及和其他无机化合物进行组分设计后含有较高的羟基、羧基与氨基、巯基等功能基团特点，在多个功能基团的相互配合作用下，和废水中的重金属离子形成一种相对稳定的重金属配合物，从而实现对重金属离子中的有关元素进行高效净化，并且生物制剂进行选矿废水处理中通过和化学氧化法的协同作用，对废水中的COD等物质进行深度降解，并且由于生物制剂的高效絮凝功能能够在重金属配合物水解成颗粒后，使其很快絮凝成团状以实现废水中渣水的高效分离，达到较好的废水处理效果。
2、生物制剂在多金属选矿废水处理中的应用研究
为对生物制剂在多金属选矿废水处理中的应用及效果进行研究，以某多金属矿区的选矿生产情况为例，该矿区的资源十分丰富，矿物品种在140种以上，多金属选矿中进行浮选回收的金属矿物以铁、铋和钨、锡、钼、萤石等为主，并且该矿区的金属选矿能力为3500t/d，其选矿流程较为复杂，包含铁矿磁选、硫化钼铋硫矿浮选以及氧化矿-黑白钨混合浮选、氧化矿萤石浮选等，并且各浮选工艺流程中对浮选药剂的性质与作用要求存在较大的区别，其选矿废水中含有的残余浮选药剂对浮选作业会存在较大的干扰影响，需要在选矿废水处理中引起重视。下文将结合该矿区多金属选矿情况，对其选矿废水处理及生物制剂应用以试验方法进行分析，以供参考。
2.1 试验材料和方法
本次试验分析中所应用材料主要包括选矿产生的废水（从上述矿区选矿总尾矿废水中提取，其废水呈碱性特征，PH值为8至10，COD为50至120mg/L，尾砂含量较大，且存在一定的重金属离子污染物）、试验矿样（由上述矿区多金属选矿厂选取的原矿磨制成矿浆，浓度约为40%）、生物制剂（废水处理药剂）等。
其次，试验分析过程中，对选矿废水处理的工艺流程按照下图1所示流程进行，进行选矿废水处理前，由于其水体中所含的悬浮固体较多，需要对其进行预处理，通过在废水中加入一定比例的石灰进行搅拌反应后，将其泵入初次沉淀槽中进行沉降分离，使其上清液流向中间槽，再通过变频泵抽取至氧化反应槽进行处理后，通过连续反应完成后进入斜板沉淀池进行沉降分离，最后对其上清液进行分析，并通过低流量连续排放处理完成对废水的有效处理与回收利用衔接。废水处理试验中，对按照上述工艺流程处理的废水进行检测分析时，在试验稳定状态下，每2h进行进水与处理后出水水样提取并对其COD浓度进行检测分析，同时每隔12h对处理水样进行提取并检测分析，检测内容包括重金属离子浓度以及PH值、SS含量等。
图1 多金属选矿废水处理工艺流程
此外，在对选矿废水处理后进行浮选回用的试验分析中，将上述试验分析前准备的试验矿样作为原料，采用生产水和净化水进行对比试验，以对多金属选矿净化处理后的废水在浮选工艺中的回用效果进行研究。
2.2 试验结果分析
根据上述试验方法，通过具体操作分析后显示，按照上图所示的选矿废水处理工艺流程进行处理前后的水质变化检测结果表明，采用石灰对选矿废水进行预处理后，对其水体中残余的水玻璃等实现了较好的脱除，使其废水处理的沉降分离效果得到强化，在上清液泵入主体反应系统后根据水质水量进行生物制剂与氧化剂投入，采用生物法与化学氧化法协同作用进行废水处理，以对废水中的残余选矿药剂进行有效脱除，并通过氢氧化钠加入实现其水体PH值调节，使其水体在偏碱性情况下能够实现充分水解，以对重金属离子进行深度脱除，同时对废水中影响选矿工艺的硬度成分进行调节和去除，最后加入适量PAM以通过絮凝沉降使其实现固液分离，最终在稀硫酸的PH调节后，完成对选矿废水的高效处理，其中，生物制剂与氧化剂协同作用进行选矿废水处理中，其COD去除变化效果如下图2所示。根据该图可以看出，通过上述废水处理工艺流程进行处理过程中，其稳定运行状态下废水进水COD变化较大，处理完成后其变化相对稳定，经处理后的出水COD为19.6至33.5mg/L之间，满足相关废水排放标准。同时，经过处理后的出水重金属浓度明显降低，其中，Pb浓度从0.399mg/L降低到0.044mg/L、AS浓度从0.084mg/L降低到0.001mg/L；选矿废水中的SS在处理后也降低到13mg/L，且处理后出水呈弱碱性，符合国家及企业废水排放有关标准。
图2
对净化处理废水的浮选回用试验分析显示，处理后的水体性质与试验中的生产水水体性质基本接近，能够在浮选工艺中实现回收利用。
3、结束语
总之，对生物制剂在多金属选矿废水处理中的应用研究，有利于促进其在实际选矿中有效推广和应用，从而促进选矿废水处理的综合效益提升，具有十分积极的作用和意义。
参考文献：
[1]李代会.有色金属选矿废水处理技术的应用研究[J].世界有色金属，2018（23）：184-185.
[2]卢绿荣，陈建华，张一兵.金属选矿废水处理现状及循环利用[J].现代矿业，2018，34（02）：100-102..
论文作者:刘土发,吴蕃
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：废水处理论文; 金属论文; 废水论文; 生物制剂论文; 重金属论文; 浮选论文; 水中论文; 《基层建设》2019年第15期论文;