湖南有色金属矿山矿井水资源化研究

刘 佳，贺 尧

（湖南有色冶金劳动保护研究院，湖南 长沙 410014）

1 湖南有色金属矿山矿井水利用现状

1.1 利用现状

“十一五”期间，各大矿山在坑口、选厂、尾矿库等处修建废水处理站，充分利用矿井水资源，效果显著，矿井水利用率大大提高。据不完全调查统计2010年湖南省有色行业矿井水生产量约6112万m3，估算利用量为3790万m3，利用率提高到58%。

1.2 存在问题

湖南省有色金属行业在矿井水利用方面取得了一定的成绩，但还存在许多问题。

①矿井水利用途径单一，季节性起伏大。②水污染严重，矿井水利用资金紧缺。③观念陈旧、矿井水利用技术落后。④矿井水利用基础管理工作薄弱。

2 某有色金属矿山矿井水资源化研究

本研究以某有色金属矿山为例，通过对该矿区水文地质特征、矿井水资源的预测和水质的分析，提出合理可行的矿井水资源化方案。

2.1 水文地质特征

矿区总的说来水文地质条件简单，渗水量不大。开采时注意西部梓门桥组白云岩含水层与测水组砂质隔水层覆盖面及其厚度对开采时的影响。

2.2 矿井水质评价

根据GB/T14848-93《地下水质量标准》研究采用总硬度、铁、锰、铜、锌、砷、镉、铅等8项指标进行模糊综合评价，本次研究选取坑口废水2000年、2005年和2010年的水质监测数据（分别标记为K-2000、K-2005、K-2010）和尾矿库溢流水2000年、2005年和2010年的水质监测数据（分别标记为W-2000、W-2005、W-2010），结果见表1。

表1 某有色金属矿山矿井水水质综合评价结果

从表1可以看出，该矿山Ⅲ级水所占的比重较大，其次为Ⅳ级和Ⅴ级水，说明该矿区的矿井水已经遭到不同程度的污染。但随着时间的变化，矿坑水和尾矿溢流水的水质都有所提高，说明矿山采取的一系列净化水质的措施起到了一定的效果。尾矿溢流水的水质在不同的阶段都要比矿坑水水质差，可能与该矿山的选矿工艺有关，在选矿过程中矿井水水质遭到了药剂等破坏。

2.3 矿井水资源化利用

该矿区基于实际需水情况，根据矿井涌水量，结合井上、井下净化系统建立立体化矿井水资源化利用模式。

2.3.1 矿井水资源探测技术研究

为了更合理的制定矿井水发展规划，了解矿区井下水资源状况，准确的探测矿井水的位置、涌水量等问题就变得十分重要。

2.3.2 选矿废水、尾矿溢流水回用及尾砂库库坝渗漏处理

从选矿厂排出的尾矿水，虽然经过了尾矿坝的沉淀和自然氧化与分解，但排出的尾矿水中仍然含有一些有毒物质。需经过处理后返回选矿厂再利用。

2.3.3 非生产用水利用

矿井涌水较大，除满足现有工程用水外，仍有较大盈余。多余的矿井涌水经过净化处理后一方面可用于补给新建工程项目用水，另一方面可用于复垦绿化养护、美化矿区环境等。

图1 矿井水资源化利用图

2.3.4 效益分析

通过系统调控，该矿区矿井水将实现“变废为宝”，每年节约204.23万t水，这部分水经过处理后用于选矿生产和开采用水，每年可节约费用（每吨水按3.0元计）：3.0×204.23=612.69万元。项目实施后矿山废水排放基本实现零排放。

大量减少废水排放量，显著改善了纳污水体（湘江流域）水质和矿区生态环境，减轻了湘江流域水环境压力。从根本上改善了周边河流的水质和生态环境，为湘江流域水质的改善做出了贡献。在未实施本方案前矿井水利用率为48%，规划年为5年，计划到2018年，矿井水利用率达到80%。

3 矿井水资源化发展趋势

（1）加强产学研的联合，联合攻关重大技术，实施重大示范工程。

（2）提高矿井水综合利用率，重点发展涌水量大和严重缺水矿区的矿井水利用。

（3）加强技术力量，为复杂矿井和高质量用水服务。

（4）加强高用水企业与矿区联合开发利用矿井水，使矿井水资源得到充分有效的利用。