從綜合工程意義上講,尾礦庫設計不是由固體物性質(zhì)決定的,而是由廢水性質(zhì)決定的,因此,不能單獨地考慮尾礦的物理性質(zhì),還需全面了解尾礦廢水的化學(xué)性質(zhì),這樣才能系統地闡明尾礦庫工程的風(fēng)險水平。
浮選和溶浸都可能使礦石化學(xué)變性。在浮選過(guò)程中添加各種有機化學(xué)藥品,如脂肪酸、油和聚合物,因為它們一般濃度較低,毒性較低,污染意義不大。然而,浮選中pH調節可能對選礦廢水和無(wú)機成分產(chǎn)生重大影響,如果實(shí)行酸性或堿性溶浸,則加重這種影響。礦石中現有的化學(xué)一礦物成分,是決定選礦廢水化學(xué)性質(zhì)的最重要因素,選礦中pH調節可能從母巖中解離出許多組分,因此,pH往往是選礦廢水成分的有效指示器。現依據pH值將尾礦廢水分作以下3類(lèi)。
(1)中性的簡(jiǎn)單的洗選和重選作業(yè)可造成這種條件,其pH沒(méi)有顯著(zhù)變花,廢水中的化學(xué)成分主要限于母巖中以中性pH可溶解的那些,而可能使硫酸鹽、氯化物、鈉和鈣的濃度略有提高。
(2)堿性的 廢水pH提高也可能導致硫酸鹽、氯化物、鈉和鈣的濃度提高。雖然存在某些金屬污染物,但常常不出現很高濃度的陽(yáng)離子重金屬的廣泛活動(dòng)。
(3)酸性的 降低pH提高了許多金屬污染物的平衡水平,酸性溶浸的廢水可能顯示出像鐵、錳、鎘、硒、銅、鉛、鋅和汞這樣陽(yáng)離子成分的高含量。酸性廢水也顯示出像硫酸鹽和(或)氯化物這些陰離子濃度的提高。
此外,還有專(zhuān)門(mén)性廢水類(lèi)型。酸性和堿性溶浸鈾可能解離出放射性鐳(Ra-226)和釷(Th-230)。如果廢水要從尾礦庫中排出,則必須強行采用石灰中和和(或)氯化鋇共沉淀方法使鐳(Ra-226)濃度降低到較低水平。
如果溶浸金-銀或浮選鉛和鎢,氰化物則是有毒成分。氰化物較不穩定,在有氧存在的情況下,很快蛻變成低毒性氰化物形式。氰化物自然蛻變的機理有酸化作用、空氣中CO2吸收和揮發(fā)作用、光分解、氧化作用和生物分解作用,這些過(guò)程最終使尾礦庫廢水中氰化物濃度降低,但可能需要相當長(cháng)的時(shí)間,這取決于氰化物的濃度水平。
還有一種含砷毒性廢水。在砷與礦石共生的場(chǎng)合,選礦過(guò)程使砷解離在廢水中。對于含金的砷黃鐵礦,一定要先通過(guò)焙燒除砷,以便有效的浸出,然后排放到適當地點(diǎn),最好不排進(jìn)尾礦庫。