معالجة المياه في قطاع التعدين والمعادن

ما الذي تتضمنه معالجة المياه في التعدين؟

معالجة المياه في التعدين هي الكيمياء والمعدات التي تحوّل المياه التي ينتجها المنجم — مياه نزح الحفرة أو الأنفاق، ومياه العمليات من التعويم والغسل بالمذيبات، ومياه صرف أحواض المخلفات، والصرف الحمضي من صخور الكبريتيد المكشوفة — إلى مياه يستطيع الموقع إعادة استخدامها أو تصريفها ضمن تصريحه. وهذا يعني عمليًا معادلة الحموضة، وترسيب المعادن الذائبة، وتخثير الغرويات الدقيقة، وتكتيل كل ذلك في مواد صلبة سريعة الترسيب في المكثفات والمروّقات.

والدافع ليس الامتثال وحده. ففي مناطق التعدين الشحيحة المياه كل متر مكعب يُسترَد من المخلفات وتيارات العمليات هو متر مكعب لا يحتاج المنجم إلى شرائه أو ضخه أو تحليته، لذا فإن سلسلة المعالجة أصل لإمداد المياه بقدر ما هي أصل بيئي.

سلسلة معالجة مياه المناجم: معادلة ثم ترسيب ثم تخثير ثم تكتيل ثم ترويق

تُعادَل المياه الحمضية أو المحمّلة بالمعادن أولًا — يرفع الجير أو الصودا الكاوية pH إلى النطاق الذي يترسب فيه الحديد والألومنيوم والمنجنيز والنحاس والزنك هيدروكسيدات، عادة بين 8.5 و10 بحسب مزيج المعادن. ثم يزعزع مخثر مثل كلوريد الحديديك أو كلوريد البولي ألومنيوم ما تبقى من الغرويات والراسب الدقيق، وتبني مادة مكتلة بوليمرية منها ندفًا ثقيلة يفصلها المكثف أو المروّق في دقائق. يذهب الفائض المروَّق إلى إعادة الاستخدام أو التصريف؛ ويُكثَّف الراسب السفلي أكثر، وفي صيغة الحمأة عالية الكثافة يُعاد جزء منه إلى خطوة المعادلة لإنتاج مواد صلبة أكثف وأسهل مناولة.

أما مياه العمليات المتعادلة ومياه الجريان العكرة فتتجاوز خطوة المعادلة وتذهب مباشرة إلى التخثير والتكتيل؛ وقد لا يحتاج الملاط المعدني في المكثفات إلا إلى مادة مكتلة. وأي الكواشف وبأي جرعة وبأي ترتيب يُحسم باختبار الجرة على التيار الفعلي — فمعدنية الخام وكيمياء المياه تتغير من موقع إلى آخر أكثر من أن تصلح لها وصفة موحدة.

إعادة استخدام المياه والمخلفات: لماذا تقرر الكيمياء كمية المياه المستردة

يقع معظم ما يمكن استرداده من مياه المنجم في مخلفاته. وسرعة انفصال تلك المياه عن المواد الصلبة واكتماله — في مكثف تقليدي أو مكثف عالي المعدل أو مكثف عجينة أو منشأة تخزين مخلفات — تعتمد على اختيار المخثر والمادة المكتلة والجرعة ونقطة الإضافة بقدر ما تعتمد على المعدات. التكتيل الجيد يعيد ماءً رائقًا إلى العملية سريعًا ويترك ترسبات مخلفات أكثف؛ والتكتيل الرديء يترك الماء حبيسًا في المخلفات وصرفًا عكرًا لا يمكن إعادة استخدامه دون معالجة ثانية. ولهذا تتعامل معايير المخلفات وأطر الإشراف على المياه التي باتت الصناعة تُحاسَب عليها مع ضبط الكواشف بوصفه جزءًا من إدارة المنشأة لا بندًا استهلاكيًا.