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美研究人员研发新型分离系统 可迅速净化采矿废水
文章来源:中国科技网-科技日报   发布时间: 2015-12-18   浏览次数:   字号:[ ] [打印]
 

  [导读]要使采矿作业剩下的废水净化,差不多平均要25年到50年,还要将几十亿加仑的宝贵水资源封存起来,弃置不用。

  从几十年到几小时

  新型分离系统可迅速净化采矿废水

  要使采矿作业剩下的废水净化,差不多平均要25年到50年,还要将几十亿加仑的宝贵水资源封存起来,弃置不用。据美国佛罗里达大学消息,该校研究人员研发的分离系统将矿业废水净化时间大大缩短——只需2到3小时,这对采矿公司和全世界缺水地区来说,可能是个天大的喜讯。

  采矿公司用水来处理矿石、抑制粉尘并用于浆料运输,完成这些作业后,水中会含有大量矿物副产品微粒,形成泥浆。这些跟牛奶一样浓的泥浆遍布佛罗里达州的磷酸盐矿区,它们会被注入面积约一平方英里、深40英尺的沉淀池,等待矿物微粒沉到水底。单在佛罗里达州,这种沉淀池的总面积就超过150平方英里,约半个纽约市大小。

  但微粒带电,这会使它们互相排斥而悬浮在水中,沉淀到水底是个漫长的过程。采矿公司每次只能重新使用最上面的少量水,满含微粒的水不仅不能用,还占用了大片土地。早在上世纪90年代,人们就用电场来分开泥浆中的泥和水,但这种方法被认为很不经济。

  佛罗里达大学赫伯特·韦特海姆工程学院化工教授马克·奥拉热姆设计的分离系统与以往不同,有上下两层板作为电极,可以持续不断地向其中注入泥浆。电极间通电产生电场,带电微粒会向底部移动,形成膏状固体。在泥膏脱水区微粒无法移动,将水迫到顶部来。脱水后的泥膏可用于填补采矿留下的坑洞,净化后的水也可以重新利用,处理开采出的矿石。

  “与其建造这么多沉淀池把水封起来,不如将水处理后循环利用。”奥拉热姆说。他的团队已建了一个实验室规模的原型,下一步将逐步扩大规模到临界点,使其在现实中切实可行。

  虽然这一设计是针对佛罗里达的磷酸盐矿,但奥拉热姆说,它能用在其他任何地方,尤其在干旱的北非。在摩洛哥和撒哈拉西部地区,磷酸盐储量占世界总量的85%,而那里的水极为短缺。

 
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