Технология очистки сточных вод
горно-обогатительных комбинатов
В процессе добычи, обогащения и переработки руд на горно-обогатительных комбинатах (ГОК) образуется значительное количество шахтных и подотвальных вод, загрязненных соединениями тяжелых металлов, кислотами, растворимыми солями (прежде всего, сульфатами), оказывающими негативное влияние на природные воды. Кроме того, при флотационном методе разделения руд с применением флотореагентов образуется сток, содержащий органические вещества (сложные ПАВ). Сточные воды такого типа целесообразно подвергать предварительной обработке до смешивания с общим стоком, состоящим из шахтных и подотвальных вод.
Сточные воды горно-обогатительных комбинатов являются огромной проблемой, которая не решена на сегодняшний день ни в России, ни в мире. Эти стоки имеют схожий состав: они высокоминерализованы, агрессивны, примеси находятся во взвешенном состоянии и в растворенном виде. При этом расходы стоков так велики, что использовать всю очищенную воду на предприятии повторно не представляется возможным, т. е. единственный выход – сброс в водоемы (преимущественно питьевого и культурно-бытового назначения).
Для очистки сточных вод применяют в зависимости от состава их загрязнений методы механической, химической, физико-химической и биологической очистки. Однако в настоящее время достаточно эффективных и экономичных методой удаления растворенных примесей из стоков предприятий горнопромышленного комплекса не существует. Известные методы связаны с образованием большого количества токсичных шламов, высоким энергопотреблением или низкой эффективностью. Поэтому выбранная тема является актуальной.
Цель работы – разработка технологии обработки шахтных и подотвальных сточных вод, позволяющей произвести очистку от примесей до концентраций, удовлетворяющих условиям сброса сточных вод в водоем, учитывая экологические аспекты и экономическую целесообразность.
В ходе исследования состава и свойств сточных вод разработана технология, позволяющая снизить содержание основных примесей до концентраций, допустимых для сброса в водоемы питьевого и культурно-бытового назначения. Разработанная технология подразумевает обработку стоков в несколько стадий: нейтрализация известковым молоком сточных вод, разделенных на два потока (шахтные и подотвальные стоки) в связи с различиями в составе до рН = 11, т. е. перещелачивание; введение затравки из оборотного осадка на стадии нейтрализации; отстаивание с применением флокулянта; рекарбонизация общего стока путем пропускания через сточные воды углекислого газа; доочистка на биоплато.
При применении предлагаемой технологии для обработки сточных вод ГОК образуется два вида осадка. При перещелачивании получено большое количество осадка, содержащего, главным образом, гипс. В ходе исследования установлено, что данный тип осадка хорошо фильтруется, должен обезвоживаться перед утилизацией. Для этого технология предполагает использование фильтр-прессов, рекомендуемая фильтровальная ткань – финская Tamfelt. Далее при рекарбонизации выделяется практически чистый карбонат кальция, который также необходимо утилизировать. Оба типа осадков нетоксичны и могут быть утилизированы в качестве добавки к смесям при производстве строительных материалов.
Таким образом, применение предлагаемой технологии обработки стоков горно-обогатительных комбинатов позволяет достигать высокой эффективности очистки от тяжелых металлов и сульфат-ионов без применения дорогостоящих и энергоемких технологий. Технология протестирована на сточных водах различных ГОК и показала свою эффективность.
