1 引言
选矿包括洗矿、破碎和选矿三道工序。在将有价金属从低含量、多金属共生的矿石中富集起来, 加工成金属含量较高的精矿的过程中，需加入各种类型的捕收剂、起泡剂、抑制剂、絮凝剂等。其中大多数为有毒有害物质, 如氰化物、砷化物、重铬酸盐、各类烷基黄药、取代苯酚、苯胺、吡啶、烃、烯、醚、酮、醛酯等, 这些物质随选矿废水的排放或通过尾矿库等形式进入环境, 在水体、大气和土壤中迁移转化, 形成二次污染, 对生态环境造成严重污染。
选矿工艺废水主要有两类: 选矿废水和矿石冲洗及其他废水, 其中选矿废水中的重选和磁选废水与冲洗废水类似, 经简单处理后即可回用。因此, 选矿工艺中的污染性废水主要指浮选废水, 来源于尾矿、精矿浓密溢流水及精矿滤液。选矿废水的特点是: （1）水量大; （2）废水中的SS 含量高、粒度极细、呈分散的胶态, 不易自然沉降; （3）有毒有害污染物种类多; （4）大多处于水源地, 造成的污染后果严重。
2 选矿药剂污染
2. 1 选矿药剂种类
选矿药剂主要指捕收剂、起泡剂、抑制剂、絮凝剂、调整剂, 及湿法冶金中所用的萃取剂、萃取用基质改善剂、稀释剂等, 涉及各类无机或有机合成物数百种。其中列入我国水中优先控制污染物黑名单( 68种)的选矿药剂有24种(包括砷、铍、镉、铬、汞、镍、铊、铜、铅及其化合物), 对环境有害的化学药剂有氰化物、硫化氢、磷化氢、氟化物、砷化物、重铬酸盐、硫酸铜、硫酸锌、二硫化碳、亚硫酸、各类烷基黄药、有机磷、脂肪醇、苯胺、吡啶、烃、烯、醚、酮、醛酯等上百种。
2. 2 选矿废水中的主要污染物
选矿工艺废水所含污染物, 除一部分可通过氧化降解外, 大部分很难自然降解, 排入环境后, 随水流迁移转化, 或沉积于底泥、渗入地下水, 或通过灌溉进入土壤, 这些污染物均可通过食物链进入人或动物体内, 并最终影响人体健康。
（1）重金属离子是选矿废水中主要有毒有害污染物, 除优先污染物所列砷、铍、镉、铬、汞、镍、铊、铜、铅及其化合物外, 还有钴、锌、钼、钯、钨等其他金属及其化合物, 以及稀土金属、放射性金属元素。由于重金属元素在自然环境中很难降解, 具有在生物体内富集的特性, 为潜在长期性有毒有害污染物质, 特别是汞、铅、镉、砷、铬、铅六种重金属元素量大、污染范围广, 因而危害性也最大。同时水体中的汞、砷等易通过生物甲基化作用, 生成毒性更强的二次污染物。
（2）选矿废水中的无机污染物, 包括剧毒的氰化物、氰络合物等, 有毒物质重铬酸盐、氟硅酸盐等, 各种不溶解的粗粒及细粒分散的杂质, 酸、碱及硫酸盐、氯化物或氢氧化物。选厂酸性废水的pH 值较低, 使废水的总酸度增高, 重金属更易于溶解在酸性废水中, 使毒性加剧。如采用浮选-重选法处理1 t原铜矿石, 其废水排放量为27-30 m3。一般选矿用水量为矿石处理量的4-5倍。每浮选1 t铅、锌矿石, 要排出约5 m3的废水, 内含氰化物20-50 g,平均浓度约为4-10mg /L。
（3）选矿废水中的有机污染物, 列于我国水中优先控制污染物黑名单14大类的有挥发性卤代烃类、苯系物、苯胺类、酞酸酯类、丙烯腈等, 大多数浮选药剂, 如烃类、酚类、醚类、黄酸盐、黄药类(乙基黄药除外)、萜类起泡剂、塔尔油、25号黑药及白精油等,具有中等毒性, 苯类、胺类、乙基黄药和溴化C12-10烷基吡啶, 具有强毒性。这些有机物通过毒物的联合作用对动植物机体产生毒害作用, 如丙烯腈与乙腈共同存在于生物机体中时, 以死亡率作为毒性指标, 其毒性将增加一倍; 有机选矿药剂多为重金属的络合剂或螯合剂, 易与铜、镉、汞、铅、铬等有害重金属形成复合污染, 改变重金属元素的迁移转化过程。有毒有害物质通过食物链进入生物体, 特别是人体内后, 将使酶活性受到抑制并引起基因突变和染色体突变, 产生致癌和致畸作用。
2. 3 尾矿污染
尾矿为选矿后, 在当时条件下不宜再分选回收利用的矿山固体废料, 常堆放于尾矿库中。我国现有规模较大的尾矿库400多座, 金属矿山堆存尾矿达50亿t以上。每年产生尾矿约3亿,t 占全国工业固体废物的30% 多, 由于尾矿粒度一般在0. 15mm以下, 干固后的尾矿很容易造成大气污染, 同时尾矿废水渗入地下污染土壤和地下水, 或混入雨水中通过各种途径污染水源, 进入生态系统的物质循环。另一方面, 尾矿库占用大量土地资源, 尾矿库停用后的生态重建工作十分困难。
排入尾矿库的废水, 经库内沉淀作用, 废水中大部分重金属沉淀在尾矿中, 其中选矿药剂的残留物在库内经自然曝气氧化, 有毒有害有机物的含量也相应降低。
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