从综合工程意义上讲,尾矿库设计不是由固体物性质决定的,而是由废水性质决定的,因此,不能单独地考虑尾矿的物理性质,还需全面了解尾矿废水的化学性质,这样才能系统地阐明尾矿库工程的风险水平。
浮选和溶浸都可能使矿石化学变性。在浮选过程中添加各种有机化学药品,如脂肪酸、油和聚合物,因为它们一般浓度较低,毒性较低,污染意义不大。然而,浮选中pH调节可能对选矿废水和无机成分产生重大影响,如果实行酸性或碱性溶浸,则加重这种影响。矿石中现有的化学一矿物成分,是决定选矿废水化学性质的最重要因素,选矿中pH调节可能从母岩中解离出许多组分,因此,pH往往是选矿废水成分的有效指示器。现依据pH值将尾矿废水分作以下3类。
(1)中性的简单的洗选和重选作业可造成这种条件,其pH没有显著变花,废水中的化学成分主要限于母岩中以中性pH可溶解的那些,而可能使硫酸盐、氯化物、钠和钙的浓度略有提高。
(2)碱性的 废水pH提高也可能导致硫酸盐、氯化物、钠和钙的浓度提高。虽然存在某些金属污染物,但常常不出现很高浓度的阳离子重金属的广泛活动。
(3)酸性的 降低pH提高了许多金属污染物的平衡水平,酸性溶浸的废水可能显示出像铁、锰、镉、硒、铜、铅、锌和汞这样阳离子成分的高含量。酸性废水也显示出像硫酸盐和(或)氯化物这些阴离子浓度的提高。
此外,还有专门性废水类型。酸性和碱性溶浸铀可能解离出放射性镭(Ra-226)和钍(Th-230)。如果废水要从尾矿库中排出,则必须强行采用石灰中和和(或)氯化钡共沉淀方法使镭(Ra-226)浓度降低到较低水平。
如果溶浸金-银或浮选铅和钨,氰化物则是有毒成分。氰化物较不稳定,在有氧存在的情况下,很快蜕变成低毒性氰化物形式。氰化物自然蜕变的机理有酸化作用、空气中CO2吸收和挥发作用、光分解、氧化作用和生物分解作用,这些过程最终使尾矿库废水中氰化物浓度降低,但可能需要相当长的时间,这取决于氰化物的浓度水平。
还有一种含砷毒性废水。在砷与矿石共生的场合,选矿过程使砷解离在废水中。对于含金的砷黄铁矿,一定要先通过焙烧除砷,以便有效的浸出,然后排放到适当地点,最好不排进尾矿库。