第一节 “三废”治理

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1986-2005年,全省黄金矿山针对生产过程中产生的废水、废渣、废气(简称“三
废”)积极进行综合治理,取得良好成效。

一、废水治理
黄金矿山产生的废水主要包括氰化废水、选矿废水、矿井水、生活污水等。
(一)氰化废水治理
20世纪80年代前期,山东省黄金矿山生产过程中产生的氰化废水一般稍加处理,
直接排放到周边河水中,严重污染周围环境,导致河水腐臭,不能灌溉农作物,造成
鱼虾及牲畜饮河水死亡。80年代中期,山东省氰化提金工艺迅速发展,同时产生大量
废水、污水,对环境影响日趋严重,解决污水达标排放成为黄金矿山亟待解决的重大
课题。1986-2005年,山东黄金集团组织科技人员学习国内外先进经验开展技术攻关,
先后采用石灰中和法、碱氯法、酸化法、过氧化氢法等多学科、多方法试验研究,减
少贫液生成量,基本实现氰化污水零排放。
1983年,由北京有色冶金设计院设计,新城金矿建设的中国第一座酸化法处理含
氰污水车间投入生产。1987年4月,将一次酸化发生吸收工艺改为两次酸化发生吸收
工艺,技术指标有较大改善,且每年可多回收氰化钠3000多公斤。之后经多次改造,
至1999年11月,吸收工艺通过省级技术鉴定,实现含氰污水零排放。
1988年,招远市金翅岭金矿氰化厂污水处理系统建成投产,采用硫酸亚铁和石灰
中和法处理污水,日处理量20立方米,效果不佳。1990年7月,该厂新建含氰污水处
理厂,采用酸化挥发、二次发生、二次吸收、二次吹脱、次氯酸钠二级氧化工艺,处
理能力100立方米每日,污水排放指标达到标准。
1988年10月-1991年7月,三山岛金矿采用酸化法及碱氯法工艺联合处理污水,经
处理的酸化尾液与井下水混合澄清后排放,但未达到设计要求。1991年8月,停止碱
氯法处理污水。1995年下半年,三山岛金矿选矿厂与长春黄金研究院合作采用过氧化
氢法对酸化尾液进行处理试验获得成功,过氧化氢法总排放口污水含氰根小于0.5毫
克每升,符合渔业水质排放标准,含氰污水处理实现车间排放口达标。1997年8月,
三山岛金矿选矿厂通过技术改造,将氰化洗涤浓密机放矿(沉砂)浓度由45%~50%
提高到65%~70%,砂泵水封水由新水改为氰化贫液,减少含氰污水生成量,每年
外排含氰污水由3.04万立方米减少至1.90万立方米。1998年1月,投资90万元,改造氰
化工艺,开展氰化污水全循环技术研究,解决了氰化进水量与排出(滤饼所含)水量平
衡的关键问题。1999年10月开始,在氰化生产中实现贫液闭路全循环,贫液不再外排,
实现了含氰污水零排放。
1990年,招远市北截金矿氰化污水处理量达到50吨每日,硫精矿采用30平方米带
式过滤机脱水,因氰化污水量大,影响氰化效果。1991年,投资建设单独污水处理系
统,采用酸化法处理含氰污水,污水处理达标,但处理污水成本费用较高。1997年,
北截金矿经反复试验,从多方面控制水量,尽力减少贫液生成量,实现含氰污水零排
放,酸化法处理污水系统关闭。
1991年,莱州市黄金冶炼厂实施“贫液闭路循环工艺”改造,每年减少污水外排
量8600立方米。1993年,对污水处理工艺进行酸化曝气法改造,年节省资金20余万元。
1994年,该厂对过滤机进行改造,使废水排放量再次降低,同时节约大量氰化钠。
1995年,该厂与清华大学合作,经过两年试验研究,开发出溶剂萃取处理氰化浸金贫
液新工艺,用一种特殊物质作为萃取剂,对贫液进行萃取,再经过反萃,将废水中铜、
锌等氰化铬合物富集起来,经过酸化处理,使重金属及氰化物得以回收,而萃取后的
余液经中和后返回氰化流程,使水及游离氰得以重复使用,从而实现氰化废水的零排
放。
1992年,焦家金矿采用酸化法处理氰化污水,采用加管道二次曝气工艺流程,在
发生塔顶部加入浓硫酸,吸收塔顶部喷入氢氧化钠,但处理后,仍有部分含氰污水未
达标。1993-1997年,应用膜技术处理含氰污水,对降低其中有害元素有一定效果,
但未能从根本上解决问题。1998年开始,严格控制氰化用水量,生产中将氰化贫液全
循环,实现含氰污水零排放,原含氰污水处理系统关闭。
1997年,平邑县归来庄金矿通过尾矿压滤,滤液返回流程循环再用,使选矿含氰
污水零排放,尾矿干式存放,解决了矿山建设尾矿库、污水外排污染环境等问题。
(二)选矿废水与生活污水治理
20世纪80年代以后,黄金矿山选矿厂产生的废水不再直接外排,全部进入尾矿库,
在尾矿库内进行曝晒、沉淀、降解、澄清后,从尾矿库返回选矿工艺流程进行闭路循
环利用。小型矿山尾矿库通过渗水坝渗流到当地河流,或用于农业生产。玲珑金矿经
过多年技术改造,选矿废水和生活污水全部用于生产循环使用。平度市旧店金矿的两
个尾矿库内的选矿废水,通过尾矿坝体,全部渗出到当地河流或用于农业浇灌。蓬莱
市黑岚沟金矿投资810万元,建设矿区废水、尾矿废水回收处理设施,用坑下水替代
地表新水进行选矿生产,实现废水零排放,年节水80万立方米。
1988年,三山岛金矿建成每日处理500立方米的生活污水处理设施。采用“初次
沉淀-曝气-二次沉淀-纤维球过滤-活性炭吸附-消毒”工艺流程,污泥经消化脱水后,
做绿化肥料;生活污水处理后经管路排至工业场区高位水池,用于绿化、厂房地面冲
洗和井下采场除尘。
2004年,新城金矿投资260万元,在矿区内建成新型污水处理厂,污水全部回收
作为充填、选矿等生产用水,年节水产生的经济效益近百万元。

图6-3 2004年,新城金矿投资建成的污水处理厂

(三)矿井水治理
针对内陆矿井水多呈酸性、沿海矿井水多呈碱性,均含有重金属离子、易对环境
造成污染的特点,将开采过程中产生的矿井水依据水质不同,分别进行处理。
三山岛金矿矿井水量大且含重金属离子,碱性极强,氯离子含量达16000毫克每
升。该矿建立矿井水处理系统,建设4座澄清池,通过添加石灰以去除重金属离子,
处理后的矿井水达到排放标准。
玲珑金矿、新城金矿、蓬莱市黑岚沟金矿、乳山市乳山金矿等黄金矿山井下涌水
量不大,在井下建立贮水池直接用于井下生产,或在井下建大容量贮水池,通过自流
供给作业用水,减少井下水外排量。
招远北截金矿、莱州市望儿山金矿等产生的井下水,含有害杂质不高,经简单处
理后,输送到地表冲厕、洗涮使用,部分用于绿地浇灌和农业用水。

二、废渣利用、治理与尾矿库管理
黄金矿山生产产生的废渣主要是尾矿,其次是废石、氰化渣、炉渣等。2005年,
全省黄金矿山年处理矿石量1356万吨,年产出尾矿1286万吨,综合利用尾矿314万吨,
外排尾矿972万吨。
(一)尾矿利用
矿山尾矿利用主要用于井下充填、制作建筑材料,或用于道路建设,没有利用的
尾矿排放到尾矿库堆存。
1987年,焦家金矿在原充填采矿法的基础上,应用井下尾砂水泥胶结充填法,尾
砂利用率达到57%。1989年,招远市河西金矿采用尾砂充填采矿法,用旋流器将粗粒
尾砂分离,通过充填站输送到采场充填采空区。2005年底,新城金矿、三山岛金矿和
招远市河东金矿、玲南金矿等黄金矿山采用尾矿作为井下充填材料,扩大了尾矿利用
量,尾矿利用率达到60%左右。
1993年,焦家金矿投入300万元建起尾砂制砖厂,利用尾砂制造建筑用砖,但受
技术等因素影响,试产未获成功。2004年6月-2005年5月,该矿投入1500万元,建成
加气尾砂混凝土砌块建筑材料厂,年产建筑用砖10万立方米,年制砖利用尾砂4万
~6万吨。
2002年,蓬莱市大柳行金矿通过勘查取样,发现尾矿中含金0.34克每吨,有回收
利用价值,通过在老尾矿库新建重选厂,采用重选法回收黄金,取得较好效益。该矿
还利用金矿尾砂生产出彩色水泥瓦、混凝土小型空心砌块、混凝土标准砖等环保绿色
建材。
2005年,乳山市金洲集团公司投资1800万元,建成加气混凝土砌块厂,以尾矿为
主要原料,年产建筑用砖15万立方米,利用尾矿8万吨;乳山市大业金矿与有关研究
机构合作研发,完成尾砂中黄金、绢云母的综合回收,减少污染的同时又创造了经济
效益。沂南金矿的尾砂中含有生产水泥所需的铁矿成分,每年可为水泥厂提供尾矿5
万~8万吨。

图6-4 乳山市金洲集团公司以尾矿为原料生产的加气混凝土砌块砖

(二)废石利用
黄金矿山废石主要是用于井下充填或加工成石子等建材产品。
1985年、1986年焦家金矿和三山岛金矿分别投资建成石子加工厂,利用井下采出
的废石加工建筑材料,除满足矿山井下生产需要外,还为社会提供建筑用料。
20世纪90年代开始,乳山市金洲集团对采矿产生的废石,直接用于采空区充填约
80%,剩余约20%的废石提升地表用于石子加工。玲珑金矿、新城金矿等黄金矿山,合
理组织井下生产,优化采矿顺序,对井下产生的废石,直接作为充填材料使用。
(三)氰化渣利用
黄金矿山企业对金精矿氰化后的废物--氰化渣(简称氰渣),采取不同措施进行处
理。1987年,玲珑金矿投资32.6万元建设防渗氰渣堆存场和5000立方米防渗曝晒池,
初步解决氰渣污染问题。1993年,焦家金矿投资40万元,购置安装XMI150每1200型自
动板框压滤机替代10平方米圆筒过滤机,降低氰渣含氰水量10个百分点。
20世纪90年代开始,省内多数黄金矿山企业将氰渣用作提取硫酸的工业原料。1
991年5月,三山岛金矿根据氰渣中含金属铅高的特点,建成日处理100吨选铅厂,综
合回收氰渣中的铅。2003年,平度市黄金公司成立铅锌开发公司,利用废渣选取铅锌
精矿。2004年6月,蓬莱市金冶纳米材料有限公司竣工投产,建设一条年处理1.5万吨
氰化尾渣生产线,对黄金冶炼尾渣的多金属进行回收和综合利用,产品有超细氧化铁
红系列和硫铵、黄金、白银等。
全省黄金矿山冶炼产生的炉渣量较小,经综合利用或外销,未造成环境污染。
(四)尾矿库管理
1986年,省黄金公司规定新建黄金选矿厂必须建造尾矿库,并对已建尾矿库进行
安全普查。1987年底,全省日处理矿量25吨以上的黄金矿山均建有尾矿库,尾矿管理
得到加强。
焦家金矿尾矿库建在距矿中心区9公里外的海边。尾矿采用旋流器进行分级,粗
砂用于井下充填,细粒级尾矿进入单层浓密机浓缩,浓密机溢流水回收再用,底流由
油隔离泥浆泵输送至海边尾矿库。尾矿输送主要设备有:YJB/80-120/25油隔离泥浆
泵2台,24米单层浓密机1台,直径3000毫米×3000毫米搅拌槽2台。
三山岛金矿尾矿库位于矿区东部2.5公里,海边防风林带空地处。采用平地向下
取沙四面围坝方式,在库坝外四周修建地下塑性混凝土连续墙以防渗漏,建坝方式在
国内属首例。产生尾矿经水力旋流器分级为两部分,粗粒级尾砂送井下作采场充填料,
细粒级排至尾矿库。尾矿库中央设浮船,船体安装水泵,将积水返回生产工艺中再用。
尾砂采用周边排放方式,在船体周围形成“锅底”,保持一定水深使回水不致跑浑,
同时使库内尾矿形成连续干滩(含相当水份),避免扬尘;透过坝体渗水截于防渗沟内
侧,汇集泵池抽回库内。1986-2005年,矿山根据库容逐渐减少情况适时对坝体进行
加高,增大库容。
招远市属金矿尾矿库大多建在丘陵沟壑中。各矿根据沟壑坡度,分级筑坝,并设
专人管理。尾矿库表面及时压土防止起尘,雨后及时护坡加固。尾矿输送设备一般采
用2PNJ泵,尾矿库距离选厂较远的,采用二级或三级输送。1990年,界河金矿利用尾
矿在库周边堆筑1米~2米高坝,坝外用废石或黄土护坡,尾矿库容积扩大3~4倍,节
约了大量土地。
1989年,玲珑金矿对玲珑、灵山两座尾矿库随时覆土,种植沙打旺,培植芦苇、
绿草,有效防止尾矿流失和扬尘。
1993年10月,新城金矿投资30余万元,对尾矿库进行治理。至1997年底,通过对
老尾矿坝加固维护,确保在雨季安全度汛,防止尾矿进入大海造成污染;在尾矿坝上
覆盖层厚0.3米黏土,减少扬尘;在覆土层上种草,恢复征用前的生态环境,防止了
尾矿对周围树木庄稼及附近村民的危害。2001年,投资70余万元,进行覆土治理,2
003年7月完成覆土并通过验收。2004年,建成可回收污水式尾矿库。

图6-5 2004年,新城金矿建成可回收污水式尾矿库

1994-1999年,阜山金矿、北截金矿、河东金矿先后选用沈阳技术研究所生产的
水隔离泥浆泵输送尾矿,采用耐磨损件提高输送效率,费用降低80%左右。各矿应用
尾砂(经分级的粗砂)充填采空区,极大地减少了尾矿输送量,延长了尾矿库的使用年
限,降低了管理费用。玲南金矿选矿厂距离尾矿库约3公里,浮选尾矿送充填站经旋
流器分级粗砂送井下采场充填,细沙用油隔离泥浆泵一段输送至尾矿库。

图6-6 玲南金矿地面充填站

图6-7 玲南金矿尾矿库

三、废气治理
全省黄金矿山产生的废气主要为坑内爆破产生的炮烟、粉尘和锅炉产生的二氧化
硫和烟尘等。为保证良好的作业环境,矿山一般采用改良爆破工艺、使用环保炸药、
强制机械通风、人工喷雾洒水和安装除尘器等方法以降低炮烟及粉尘浓度,减少对周
围环境的破坏。锅炉均安装脱硫除尘器,解决锅炉排放的二氧化硫和烟尘污染问题。
1993年10月,焦家金矿投资2万元,应用脉冲布袋除尘器治理充填搅拌槽的水泥
粉尘污染,获得良好效果。1994年,该矿在高水材料厂、尾砂制砖厂分别安装高压脉
冲静电尘源控制设施,改善了劳动作业环境。矿内6台取暖锅炉、1台工业锅炉全部安
装湿法消烟脱硫除尘装置,彻底消除了煤灰粉尘对大气环境的污染。
1997年1月,玲珑金矿投资14万元,将生活基地热水锅炉的XZD/G旋风除尘器更新
为华特910双床式消烟脱硫除尘器,提高除尘效率7个百分点,每年可减排二氧化硫5
0余吨。1999年,投资13万元,将锅炉房DG6.5旋风除尘器更换为SSG型湿法脱硫除尘
器,除尘效率提高6.5个百分点,二氧化硫脱除率达到60%以上。
1999年12月,新城金矿投资30余万元,安装3台高效低阻YCT-6型一体化除尘脱硫
装置,该装置无二次污染,可充分利用锅炉自动排污、补水、排灰浆,吸收液pH值监
测与调整全部自动化,除尘效率大于96%,脱硫效率大于80%,阻力小于1100帕,排放
浓度经莱州市环保部门监测完全达到GB13271-91《锅炉大气污染物排放标准》一类地
区和两控区的要求,每年可减少排放烟尘114吨、二氧化硫35吨。
1999年,招远市河西金矿应用湿法冶炼,全部提金过程均在反应釜中进行,含酸
烟尘由风机活性炭吸附处理,效果良好。2001年、2004年,河西金矿购进安装2台4吨
采暖锅炉,1台1吨锅炉。采暖锅炉均加装旋风式除尘器,除尘效果显著,达到GB132
71-91《锅炉大气污染物排放标准》要求。2005年,该矿在山东黄金集团烟台设计研
究工程有限公司的帮助下,针对原有采暖管线老化以及污染情况,投资700多万元,
对厂区供暖及制冷系统进行改造,拆除锅炉房,引进热泵节能新技术,有效解决了锅
炉排放物对大气环境的污染。