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酸性矿山排水的治理

日期:2020-12-11 12:06 人气:
 酸性矿山排水(AMD)通常具有低pH值和高溶解铁的特征。酸性矿山的排水系统也可能含有大量的二氧化碳,这些二氧化碳会形成碳酸并进一步降低pH值。
有四个化学反应代表了黄铁矿风化形成酸性矿山排水的化学反应。总体摘要反应如下:
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O→2 FeSO4- + 2 H2SO4
黄铁矿+氧气+水→硫酸亚铁+硫酸
酸性矿山排水废物的特点是红水。最简单的处理是中和和澄清。理想的中和作用首先将一种反应物与先前沉淀的固体合并。然后将该混合物与另一种反应物混合。这种晶种为晶体生长提供了机会。
它还显着减少了反应时间。大多数中和反应的最终pH范围是6–9。在此pH范围内,许多重金属以氢氧化物形式沉淀。但是,如果将这些重金属氢氧化物在大于11.5的pH值下处理几分钟,它们将转化为类似于晶体的颗粒,与原始的氢氧化物相比,它们可以更有效地澄清,增稠和过滤。
最常用的中和剂是石灰。在混合罐(通常称为致密化罐)中将石灰添加到先前沉淀的固体中。具有这种高pH功能的中和流程图是高密度污泥(HDS)流程图。
二氧化碳汽提
溶解在酸性矿山排水流中的过量CO2可以使用地面曝气器去除。降低CO2含量可使pH升高多达1个点,并降低pH调节所需的石灰量。此步骤也开始氧化铁和锰,并帮助其沉淀。
通风
汽提后,将来自致密化槽的HDS浆液和酸性矿山排水流在反应/曝气槽中混合。曝气,高pH值和混合的组合会导致铁,锰和其他重金属(如果存在)在设定的pH值下最大程度地沉淀。
增稠/澄清
经过处理的水流到增稠器中,用于污泥的增稠和净水。金属沉淀为污泥,一部分污泥循环到污泥浓缩罐中。剩余的污泥将被处置。通常,污泥还将包含石膏和未反应的石灰,从而增强了对重新酸化和金属迁移的抵抗力。根据许可限制,可以使用重力砂滤器在排放之前“抛光”物流。
污泥处理
根据现场条件,可以将增稠的废渣重新定向到矿山的另一部分,进行脱水和沉积,然后再放入垃圾填埋场,或者浓缩成浆状并堆放。
由于酸性矿山的排水来自废弃的矿山,因此这些地点通常位于山区,无人居住的地区,这些地方可能难以进入。已经建立了许多系统,其操作的简便性至关重要。实际上,这些系统通常是为没有现场操作员而操作的。这导致使用苛性碱进行中和。苛性碱是一种液体,比石灰容易进料。但是,它不能形成与石灰相同的晶体,因此沉淀难以沉淀。苛性碱进料系统更容易发生颠簸,沉淀池的设计应延长贮存时间。另外,苛性碱比石灰昂贵得多