[发明专利]一种源头治理酸性矿山废水的方法

说明书

本发明公开了一种源头治理酸性矿山废水的方法，属于矿山环境治理领域。所述方法包括对含黄铁矿的废石或者浮选尾矿进行生物淋洗。生物淋洗后废石或尾矿中超过60％的铁和硫可以被去除，同时功能微生物会诱导生成黄钾铁矾，钝化废石或尾矿中残留黄铁矿，从而抑制残留黄铁矿的二次溶解，极大减少后续堆存产生酸性矿山废水的风险。生物淋洗操作简单，成本低廉，环境友好。本发明方法能够从源头治理含黄铁矿废石或尾矿产生的酸性矿山废水污染问题，对于含黄铁矿废石或者浮选尾矿的无害化处置和矿山环境治理具有重要意义。

技术领域

本发明属于矿山环境治理领域，具体涉及一种源头治理酸性矿山废水的方法。

背景技术

黄铁矿是地壳中储量最丰富、分布最为广泛的硫化矿物，高纯度黄铁矿可以用来制备硫酸，因此在黄铁矿开采过程中，低品位的黄铁矿常常会被丢弃，产生大量含黄铁矿的废石。此外，黄铁矿又常常与铜、金、锌、煤矿等伴生，但由于其经济价值相对较低，在这些矿产资源采选过程中，也常被作为脉石丢弃。据不完全统计，截至2020年初，我国采选尾矿堆积量超过200亿吨，并且每年仍以几亿吨的速度在增加。目前关于含黄铁矿固废并没有很好的处置方式，细颗粒尾矿排入尾矿库堆存，而大颗粒废石的往往简单堆砌或填埋。这些数量庞大的含黄铁矿固废不仅会占用大量土地，其中暴露出来的黄铁矿在接触了水、氧气和微生物之后会被氧化，向周边环境释放亚铁和硫酸，在氧气作用下，亚铁离子会被氧化成三价铁离子从而加速黄铁矿的溶解。同时，黄铁矿中铁的溶出又会带动其共/伴生矿物中其他重金属溶出，产生酸性矿山废水(AMD)，对环境造成污染，威胁周边饮用水源安全。因此，控制和治理矿山开采过程中形成的AMD迫在眉睫。

目前，AMD常用的处理方法是在末端建污水处理站，使用碱性物质对AMD进行中和及沉淀以提高环境pH值和减少重金属污染。但是在自然条件下，Fe²⁺到Fe³⁺的氧化有限，黄铁矿氧化的整体过程相对缓慢，导致AMD源源不断产生，这一过程可能持续几十甚至上百年。因此，AMD末端治理需要长时间运行，不仅成本昂贵，对地方政府财政带来巨大压力，而且“治标不治本”。要降低治理成本甚至解决AMD问题，就需要从源头对AMD进行治理。常规的源头治理思路是将污染源与氧气、水和微生物隔绝，但其稳定性受环境影响大，容易失效。

因此，本发明另辟蹊径通过强化嗜酸微生物和黄铁矿相互作用，在短时间内将废石内大部分黄铁矿溶解出来并利用生物钝化作用，极大程度减少废石后续堆存产生的酸性矿山废水风险，成本低廉，操作可行，对于含黄铁矿废石的无害化处置和酸性矿山废水源头治理具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了对裸露的含黄铁矿的废石或者浮选尾矿进行脱污，减少其堆存产生酸性矿山废水的风险，开发了一种源头治理含黄铁矿的废石或者浮选尾矿产生酸性矿山废水的方法，此方法能够对酸性矿山废水污染源无害化处置，降低末端治理成本。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种源头治理酸性矿山废水的方法，对含黄铁矿的废石或者浮选尾矿进行生物淋洗。

所述的源头治理酸性矿山废水的方法，含黄铁矿的废石或者浮选尾矿中硫含量不低于5％。

所述的源头治理酸性矿山废水的方法，添加嗜酸微生物对含黄铁矿的废石或者浮选尾矿进行淋洗。

所述的源头治理酸性矿山废水的方法，添加的嗜酸微生物包括：嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌中的至少一种。

所述的源头治理酸性矿山废水的方法，将嗜酸微生物接种到矿浆浓度为1～5％含黄铁矿的废石或者浮选尾矿淋洗体系中，淋洗体系初始pH1.5～3.5，温度为10～40℃，淋洗体系摇床转速为100～200r/min。淋洗时间不超过50天。