摘要：目前煤礦開(kāi)采行業(yè)發(fā)展十分迅速，為滿足人民生活所需及國(guó)內(nèi)各企業(yè)發(fā)展建設(shè)需求，礦井的開(kāi)采率近幾年呈逐年上升的趨勢(shì)。但同時(shí)，礦井開(kāi)采中所排放出的尾礦水對(duì)礦井機(jī)械設(shè)備及環(huán)境造成了極大的影響。文章針對(duì)尾礦水綜合處理、循環(huán)利用的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：尾礦水；綜合處理；循環(huán)利用；煤礦開(kāi)采；煤礦行業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD956 文章編號(hào)：1009-2374（2015）09-0053-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0782

煤礦開(kāi)采中尾礦水問(wèn)題一直是煤礦企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展中最難以解決的事情，也是制約煤礦行業(yè)發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵性問(wèn)題。因此，想要提高煤礦開(kāi)采綜合發(fā)展能力，就必須首先對(duì)尾礦水的處理及可再生利用進(jìn)行研究。

1 尾礦水綜合處理、循環(huán)利用的重要性

在煤礦被不斷開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)所產(chǎn)生的尾礦水也是十分多的，這些尾礦水通常在煤礦開(kāi)采過(guò)程中受各種污染而產(chǎn)生較多的有害物質(zhì)，無(wú)論對(duì)人體還是對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作能力都會(huì)造成巨大的影響。因此，解決尾礦水問(wèn)題也就相當(dāng)于提高了礦井作業(yè)的效率。另外，目前國(guó)家大力提倡綠色、環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展目標(biāo)，尾水的處理及可循環(huán)利用恰恰滿足于國(guó)家所提出的節(jié)能政策。因此可以說(shuō)，礦井尾水的綜合處理及循環(huán)可再生利用是煤礦企業(yè)今后發(fā)展的必經(jīng)之路。將尾礦水處理成為可再生利用的資源可以大大提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，同時(shí)可為企業(yè)節(jié)省出大量的資金投入，為企業(yè)的下一步發(fā)展奠定了一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

2 什么是尾礦水

由于尾礦是煤礦分選作業(yè)中有用礦產(chǎn)資源中綜合含量最低的一個(gè)煤礦巖層，并且對(duì)這種巖層以我國(guó)目前的煤礦開(kāi)采技術(shù)還無(wú)法對(duì)其做出進(jìn)一步的劃分，因此使這一部分資源成為了無(wú)用的廢料。但隨著科技的發(fā)展以及相關(guān)人員對(duì)尾礦的研究發(fā)現(xiàn)，此類巖層中擁有許多可用于其他建設(shè)的物質(zhì)，從而加大了對(duì)尾礦的開(kāi)采力度，然而在尾礦開(kāi)采過(guò)程中需要大量的水分沖擊才能使尾礦井得到最大化的利用，因此會(huì)產(chǎn)生較多的廢水，這種廢水被稱為尾礦水。

3 尾礦水的產(chǎn)生

一般來(lái)講，煤礦開(kāi)采過(guò)程中的尾礦水主要由三個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生：首先，在煤礦進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中的濕式預(yù)選細(xì)石環(huán)節(jié)中所排放出的廢水量是十分大的。在細(xì)石選擇中，通常要對(duì)堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行噴水處理，利用噴水時(shí)水柱所產(chǎn)生的沖力擊裂巖石，從而為開(kāi)采工作找到突破口。在對(duì)巖石進(jìn)行噴水時(shí)，大量的水分會(huì)沿巖石裂隙流入礦井作業(yè)中的各個(gè)位置，從而使礦井內(nèi)產(chǎn)生較多的尾礦水。其次，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中所排放出的尾礦水。產(chǎn)生這類尾礦水主要是由于在煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的地面清潔時(shí)所產(chǎn)生的大量的積水以及在對(duì)開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行除塵、清潔中所產(chǎn)生的大量積水。一般而言，地面清潔時(shí)由于煤礦施工現(xiàn)場(chǎng)面積較大，且施工作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的巖碳碎較多，因此在地面清潔時(shí)必須要利用大量的水沖刷才能保證地面的潔凈，而在清潔過(guò)程中則會(huì)產(chǎn)生大量的地面積水。最后，尾礦產(chǎn)生的大量水分。由于近年來(lái)對(duì)煤礦尾礦的大量開(kāi)發(fā)，使尾礦所產(chǎn)生的廢水也越來(lái)越多。

4 尾礦水的危害

尾礦開(kāi)采中所排放出的水分含有較多的金屬負(fù)離子及巖層開(kāi)采中所使用的藥劑，而這些尾礦中的金屬負(fù)離子及藥劑是可以再生循環(huán)利用的，如果直接將所產(chǎn)生的廢水排出，則不但會(huì)造成資源的浪費(fèi)，還會(huì)使污水中的物質(zhì)對(duì)人體造成一定的傷害。另外，尾礦水還具有重金屬含量高、pH值高、粉塵污染度高、藥劑濃度高易起泡等特征，如果將尾礦水直接排放出去，會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成極大的影響。同時(shí)，如果尾礦排放水滲入到植物中，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生間接的傷害。

例如：某煤礦企業(yè)在開(kāi)采中所產(chǎn)生的尾礦水中含有豐富的鐵元素及銅元素。經(jīng)過(guò)專業(yè)科研人員對(duì)尾礦水的物質(zhì)研究分析發(fā)現(xiàn)，該廢水中所含的鐵離子元素十分高，且經(jīng)常使周圍的空氣中彌漫著腥澀的味道。這種水質(zhì)如果用于清洗衣物的話，則會(huì)使衣物污染上黃銅色，而如果人體長(zhǎng)期飲用該尾礦水的話，則不僅會(huì)使其牙齒發(fā)黃，而且還很容易患上結(jié)石病。另外，尾礦水中的銅離子屬于重金屬元素，而此元素又會(huì)在人體內(nèi)聚集，不易被排出體外。因此，如果人體長(zhǎng)時(shí)期飲用此類水的話，很容易對(duì)內(nèi)臟造成損傷。同時(shí)，人體內(nèi)水分的排出均是由腎臟來(lái)完成的，如果體內(nèi)積聚太多銅離子元素的話，則會(huì)增加患腎病和肝硬化的幾率。除此之外，如果尾礦水排放到農(nóng)業(yè)園林或田園的話，其中所含的鈷元素則可致農(nóng)作物死亡。

5 尾礦水綜合處理、循環(huán)利用的應(yīng)用

尾礦水無(wú)論對(duì)人體還是農(nóng)作物都有著一定的傷害，因此，必須對(duì)其進(jìn)行綜合性的處理。另外，尾礦水中所含的金屬元素較多，如果能夠得以再次循環(huán)利用的話，則可大大減少企業(yè)的投資成本。

5.1 金屬還原法在尾礦水綜合處理、循環(huán)利用中的

應(yīng)用

所謂的金屬還原法就是以固態(tài)的金屬元素作為主要的還原劑，從而對(duì)水中的有害金屬元素進(jìn)行分離還原。例如：在含有大量汞元素的重金屬尾礦水中，就可以用鐵、銅、鈷等固態(tài)的金屬元素作為還原劑，再結(jié)合先進(jìn)的工藝技術(shù)將尾礦水中的汞金屬元素提煉出來(lái)，從而去除尾礦水中的有害重金屬物質(zhì)，達(dá)到尾礦水可循環(huán)再次利用的目的。

5.2 氫氧硫化物沉淀法在尾礦水綜合處理、循環(huán)利用中的應(yīng)用

在尾礦水中，大量的金屬元素是可以通過(guò)硫化物質(zhì)而產(chǎn)生出一定的沉淀物質(zhì)的。這主要是因?yàn)榻饘僭匚镔|(zhì)溶解度較一般的氫氧化物的溶點(diǎn)要小很多，因此利用硫化物質(zhì)可以更徹底地去除尾礦水中的金屬元素。對(duì)于一般的金屬硫化物質(zhì)可采用的沉淀劑為H2S、Ha2S、NaHS、MnS等。在使用這幾種物質(zhì)的時(shí)候需要注意的是：首先，這些物質(zhì)都具有一定的刺激性氣味，且物質(zhì)本身具有較強(qiáng)的有害氣體產(chǎn)生，因此在使用時(shí)必須要由受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)人員進(jìn)行操作。另外，這幾種沉淀物質(zhì)雖然對(duì)尾礦水處理的功能強(qiáng)，且可分步進(jìn)行操作，這大大地提高了尾礦水中金屬的可循環(huán)利用率。但同時(shí)，在尾礦水處理中也有著一定的pH值基準(zhǔn)，如果pH值過(guò)高的話，則會(huì)對(duì)尾礦水造成二次污染。相反，如果pH值達(dá)不到基準(zhǔn)要求，則不僅達(dá)不到沉淀金屬物質(zhì)的效果，還會(huì)使尾礦水中產(chǎn)生硫化物顆粒，大大增加了尾礦水分離的難度。

5.3 鋇鹽沉淀法在尾礦水處理、循環(huán)利用中的應(yīng)用

鋇鹽沉淀法所要求對(duì)pH值的控制技術(shù)十分嚴(yán)格。目前該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于尾礦水中對(duì)銘元素的去除中。首先，利用化學(xué)反應(yīng)速度較快的pH4.5～5.0硫酸物質(zhì)作為基礎(chǔ)的沉淀物，使其在尾礦水中生成HCI硫化物，以便更易于尾礦水的分離。另外，為保證金屬元素的沉淀效果，還要嚴(yán)格控制住藥劑的使用量。當(dāng)水中含有大量的銘金屬元素的時(shí)候，是不能夠?qū)⑽驳V水排放出去的。必須要通過(guò)專用的過(guò)濾池使尾礦水在其中生成硫酸鋇沉淀物，然后再通過(guò)過(guò)濾手段將沉淀物質(zhì)分離出去，從而達(dá)到尾礦水可循環(huán)利用的功效。

5.4 氧化物投入法在尾礦水處理、循環(huán)利用中的應(yīng)用

將氧化物投放到尾礦水中降低尾礦水中有害物質(zhì)的毒性是目前應(yīng)用中最為簡(jiǎn)便的方法。這種方法主要是通過(guò)氧化物與尾礦水中有害物質(zhì)的氧化作用來(lái)降低或去除尾礦水中的有害元素對(duì)人體的傷害，同時(shí)達(dá)到凈化水源的目的，提高尾礦水可循環(huán)利用的能力。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可知，尾礦水處理、循環(huán)利用對(duì)提高水質(zhì)環(huán)境及減輕企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)都具有十分重要的作用。因此，要采用科學(xué)合理的方法對(duì)尾礦水進(jìn)行凈化處理，以達(dá)到可循環(huán)利用的最終目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張俊杰.尾礦水綜合處理、循環(huán)利用的應(yīng)用[J].中華民居，2012，（5）.

[2] 傅東才.尾礦水綜合處理研究[J].西安建筑科技大學(xué)：建筑與土木工程，2012，（8）.

[3] 郭菊玲.尾礦水綜合處理、循環(huán)利用的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（14）.

作者簡(jiǎn)介：李梅（1968-），女，河南南陽(yáng)人，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)供水總廠副科長(zhǎng)，工程師，研究方向：給排水。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）