最终的尾矿和随其排出或来自其他作业的污水需要进行处理，以防止环境污染和便于回收利用，这是选矿厂生产系统中不可分割的环节。尾矿通常应合理储存。粗粒干尾矿(废石或废石)一般送至废石堆堆放，细粒浆状尾矿通过重力或泵送经矿浆管道或流槽送至尾矿库。有些尾矿可以用作矿山充填材料或建筑材料，有些尾矿由于技术进步或需要可以再加工。
一、尾矿储存设施
大多数尾矿池被水坝围住，其中设置了浮动水泵站或排水结构，以排出尾矿池中的尾矿澄清水和雨水。尾矿库有三种类型:①山谷型，在山谷口有坝；(2)山坡型，利用山坡梯田的两侧或三侧筑坝；③平地型，平地四周筑坝。尽可能利用河谷坝作为尾矿库，既节省投资，又安全，便于管理。尾矿库的容量应能储存选矿厂设计生产年限内的全部尾矿。
尾矿坝是尾矿库设施中最重要的部分，关系到尾矿库的安全。尾矿坝是随着尾矿的陆续排出而抬高的，可以分两个阶段修建:初期利用当地的土石料修建透水坝，以利于尾矿的排水固结；后期利用尾矿堆积，一般向上游加高坝，也有向下游或中部筑坝的。对于细粒尾矿，为了提高筑坝材料的粒度，一般采用水力旋流器对尾矿进行分级，高浓度粗粒尾矿用于筑坝，溢流排入尾矿库。
二。尾矿水和废水处理
尾矿库排出的澄清水一部分通过回水系统返回选矿厂生产，其余排入下游河道。利用尾矿回水可以节约新的用水量，减少环境污染。一般选矿厂尾矿水回水率达60 ~ 80%，有的可达90%以上。排放到下游河流的尾矿水的质量应符合工业“废水”排放标准。选矿厂尾矿水中含有的有害物质来自选矿过程中加入的浮选药剂、金属元素和矿石中的可溶性化合物，常见的有氰化物、黄药、黑药、松根油、苯酚、煤油、柴油等。以及铜、铝、砷、锌、汞、磷、铬和镉的血浆。当排出的尾矿水中有害物质含量超过工业“废水”排放标准时，必须进行净化处理。废水处理方法包括:①物理方法，如沉淀、浮选、过滤、反萃、磁选等。②化学方法，如中和、氧化还原、离子交换、吸附、萃取等。③生化法，如好氧生化处理、厌氧生化处理和消毒处理。
防止废水污染的根本途径是减少有害物质的排放。从20世纪70年代开始，用无毒化学品代替有毒化学品，如无氰浮选工艺，尽可能利用尾矿回水开展废水中有害物质的回收利用研究。
三。尾矿的综合利用
选矿厂有大量的尾矿，存放尾矿要占用大量的土地。自然干燥后的尾矿会随风飞扬，造成污染。因此，应通过以下方式进行综合利用:
(1)尾矿选自现在开采的许多原矿，其品位低于已磨过的老尾矿，从而节省了开采、破碎和磨矿的费用。自20世纪60年代以来，各国都非常重视尾矿的再选。例如，钨、锡、钽、铌和其他精矿可以从泰国的钨和锡尾矿中获得。云南、广西等地的锡矿也有尾矿再选。
(2)利用尾矿作为地下充填材料进行引水灌砂和胶结充填，后者加入水泥或其他胶结材料，使松散的尾矿凝结成具有一定强度的整体。在用作充填材料的尾矿中，粒径小于0.02mm的细泥含量较少，一般采用水力旋流器预先脱泥。
③尾矿用于制砖、水泥或建筑材料外加剂。我国一些铁矿选矿厂的高硅尾矿被用来制造硅酸盐砖和生产加气混凝土制品的掺合料。尾矿主要含有方解石和应时，可用作水泥的原料。
④利用尾矿作为玻璃陶瓷等材料的原料。主要含有应时或长石的尾矿可用作玻璃和陶瓷的原料。尾矿还可用作各种耐火材料、陶粒、铸石、型砂的原料。
⑤利用尾矿库复垦土地，种植农作物。将使用过的尾矿池覆盖起来用于耕作和种植作物，可以避免尾矿流失，防止尾矿污染河流，增加农业种植面积。1964年至1975年，我国板滩矿从尾矿库中复垦土地1800多亩，是原征用土地的75%。四五年后，水稻产量可恢复到尾矿堆积前的产量，取得了良好的经济效益(见矿山土地再利用)。
⑥利用露天氧化和含少量硫酸的酸性矿坑水原地堆浸尾矿，硫化铜尾矿原地堆浸回收有价金属。
四、尾矿库水处理技术
尾矿库是一种大容积的沉淀-储存池，可利用地形设置在山谷、山坡、河滩或平地上，筑坝而建。池内设置排水井和排水管，或沿边缘设置排水沟，尾矿水溢出，在池内澄清净化后排放。尾矿水中的悬浮物沉淀在池底储存。在废水池中至少停留一昼夜。该方法能有效去除废水中的悬浮物，重金属和浮选药剂的含量也有所降低。停留时间越长，处理效果越好。尾矿库的溢流水可以循环利用。单一金属矿重选、磁选、简单浮选对水质要求不高，水循环利用率可达80%，或根本不排水。当尾矿颗粒极细且部分呈胶体状态时，可在尾矿水中加入混凝剂，以加快澄清过程，提高处理效果。如果在尾矿水中加入石灰，可以去除60 ~ 70%的黄药和黄药。
如果尾矿库上清液达不到排放标准，应进一步处理。常见的处理方法有:①可采用石灰中和法和煅烧白云石吸附法去除重金属。去除1毫克铜需要0.81毫克石灰，去除1毫克镍需要0.88毫克石灰，pH要控制在8.5以上。粒径小于0.1mm的煅烧白云石吸附可去除铜、铅离子。去除1毫克铜需要25毫克白云石，去除1毫克铅需要2.5毫克白云石。②采用矿石吸附法去除浮选剂，有机浮选剂可被铅锌矿吸附。除去1毫克有机浮选剂需要200毫克铅锌矿。活性炭吸附更有效，但价格昂贵。③含氰废水主要采用化学氧化法，如漂白粉氧化法；硫酸亚铁石灰法和铅锌矿法也可用于去除氰化物。每克氰化物加入200克矿石，可去除90%左右的简单氰化物或70%左右的复合氰化物。氰化钠可从高浓度含氰废水中回收。铅锌矿石灰法净化尾矿库溢流水的工艺流程如图。
1.水量
在磷矿选矿过程中，不同工序产生的废水量不同，但最终尾矿废水和其他作业工序排放的污水都需要进行处理，防止环境污染，便于回收利用，是选矿厂生产系统中不可分割的环节。
尾矿库排出的澄清水一部分通过回水系统返回选矿厂生产，其余排入下游河道。利用尾矿回水可以节约新的用水量，减少环境污染。排放到下游河流的尾矿水的质量应符合工业“废水”排放标准。选矿厂尾矿水中含有的有害物质来自选矿过程中加入的浮选药剂、金属元素和矿石中的可溶性化合物，常见的有氰化物、黄药、黑药、松根油、苯酚、煤油、柴油等。以及铜、铝、砷、锌、汞、磷、铬和镉的血浆。当排出的尾矿水中有害物质含量超过工业“废水”排放标准时，必须进行净化处理。
同时，尾矿露天堆放。在雨天，由于雨水的侵蚀和渗漏，还会产生大量高浓度含磷废水。这部分污染物浓度超标，需要净化后才能排放或使用。
目前磷矿尾矿废水晴天日产约150吨/天，雨天雨水冲刷废水收集量约300吨/天。现需新建一座废水处理站，处理尾矿工艺废水和雨水冲洗废水。本工程设计流量按调整后的出水流量设计，设计采用连续流处理。设计污水处理量为:
Qd = 200m3立方米/天
平均小时流量:qh = 8.33m3/h
2.水质
根据实际监测，废水的成分和含量如下:
表1某地磷矿尾矿废水的水质组成
BOD5(毫克/升)CODcr(毫克/升)SS(毫克/升)TP(毫克/升)NH3-N(毫克/升)pH
257 300 320 126 15~25 6.0~9.0
3.排放要求
磷矿废水经处理后，考虑回用。根据工业回用水水质标准，确定污水处理站的出水水质标准。执行的是:污水综合排放标准(GB 8978-1996)；同时，考虑到中水回用系统事故等原因，废水处理站的出水只能排入受纳河，磷矿尾水处理后排放的受纳河是县城生活用水的备用水源。因此，磷矿尾矿废水必须处理达标后才能排放，执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。
(2)工艺选择
1.原则和要求
工业废水处理是水污染防治的重要内容。废水处理工艺方案的优化和选择对项目的总投资、运行成本和运行稳定性至关重要。因此，我们必须从整体优化的理念出发，结合设计规模、废水水质特点和当地的实际情况和要求，选择可行且经济的处理工艺方案。
2.设计思路和方案确定
20世纪70年代以来，国外在限制和禁止磷的过程中发展了一些含磷废水的处理方法，如金属颗粒交换树脂除磷、改变电极极性的电除磷、生物除磷等。在工业应用方面，国外成熟的技术是生化除磷，即通过厌氧-好氧工艺除磷。这种方法条件苛刻，投资成本高，限制了它在中国的应用和发展。而含磷废水采用无机或有机高分子絮凝剂混凝沉淀处理，因其投资少、处理成本低而广受青睐。
目前，国内外污水除磷技术主要分为两大类:生物法和化学法。生物法，如A/0、A2/0和UCT法，主要处理低浓度和有机磷废水。化学法主要有混凝沉淀、结晶、颗粒交换吸附、电渗析、反渗透等工艺，主要适用于处理无机含磷废水。
化学沉淀法是在废水中加入化学沉淀剂和磷酸盐形成不溶性沉淀，然后分离出磷。同时，这一过程中形成的絮体也能吸附和带出磷。常见的混凝沉淀剂包括石灰、明矾、氯化铁以及石灰和氯化铁的混合物。
含磷废水除磷的方法有化学沉淀法、活性污泥法、气浮法和反渗透法。其中，气浮需要调节一定的水压和气压，控制上浮速度等。，操作难度大，对比度大于1的物质去除率低；在活性污泥法中，溶解氧、污泥龄的控制和C/P比的确定是关键技术，也是控制的难点。反渗透处理成本很高。
本项目废水的主要污染物是高浓度无机磷。由于有机物浓度较低，从技术和经济角度考虑，采用生物处理法处理高浓度含磷废水并不有利。由于我国水处理专家对絮凝沉淀剂的研究，化学沉淀法除磷得到了很大的发展，化学沉淀法具有占地少、投资小、运行稳定可靠、操作控制简单的特点，在处理高浓度含磷废水方面具有很大的优势。本设计采用化学沉淀法(混凝沉淀+砂滤)处理某地磷矿尾矿废水。
3.处理过程的比较
本设计将化学沉淀法(混凝沉淀+砂滤)与活性污泥法、气浮法进行比较，从运行稳定性、运行费用、投资等方面进行考察，具体如下:
(3)流程设计
1.过程的简要描述
废水中的磷主要以可溶性磷酸二氢锰、磷酸二氢锌等无机盐形式存在，大部分有机磷和聚磷酸盐在处理过程中可转化为正磷酸盐，正磷酸盐可发生化学沉淀。因此，磷化废水中的磷可以通过磷酸盐的沉淀而有效去除。有铁盐、铝盐和钙盐(石灰等。)在起化学沉淀作用的化学药剂中，石灰是最便宜的化学药剂。其原理是磷酸氢颗粒在OH-的存在下与石灰中的钙颗粒反应，其主要反应机理为:
2Ca(OH)2→2Ca2++4OH-
2ca 2 ++ hpo 42-+4OH-→CAH po 4(OH)2↓+2OH-
4c ahpo 4(OH)2+2c a2 ++ 2 hpo 42-→Ca10(PO4)(OH)2↓+6H2O
PO43-能与许多金属离子发生沉淀，沉淀与PO43-的浓度有关，而PO43-的浓度与溶液的PH值有关，随着PH值的增大而增大。因此，絮凝沉淀除磷的关键是PH值的控制。
2.工艺流程设计
废水采用混凝沉淀+砂滤工艺处理，达标后排放。混凝+砂滤工艺是一种先进成熟的二级污水处理工艺，去除有机物、氮、磷效果好，产生的污泥量少，稳定性好。整个过程运行稳定，管理方便。混凝+砂滤工艺如图所示:
3.处理过程描述
某磷矿尾矿废水收集后排入调节池调节水质水量，以减轻后续处理构筑物水质水量的冲击负荷。废水在调节池中的停留时间一般认为是6h。考虑到项目的地理位置和当地的气候条件，设计停留时间为8h。调节池出水用泵抽到折流反应池，加入石灰乳调节废水的PH值，使其处于磷酸根离子高效结晶的PH阶段。同时，向反应罐中加入定量的CaCl2。反应池出水在斜管沉淀池沉淀，大部分絮体在此过程中被去除；沉淀后出水不能完全达标，需要在沉淀池后增设砂滤池，去除残留的磷等有机污染物，进一步改善水质，使其达到国家排放标准。
砂滤后的净化水排入回用池。因为磷的化学沉淀需要在高PH值的条件下进行，所以在后续处理中需要加酸中和。设计在回用池中加酸中和，中和后的净化水由回用泵站提升至选矿区回用。
在水处理过程中，斜管沉淀池和砂滤池会产生一定量的污泥。这部分污泥将储存在污泥储槽中，由间歇运行的污泥脱水机脱水后运出。
在整个水处理系统中，控制系统考虑采用PLC自动控制系统，通过PLC控制系统、PH测控系统和电磁阀可以自动控制药剂的投加，操作管理简单。
(四)主要工艺流程简介
1.调节池
调节池主要用于均质水质水量，提高系统对水质水量的缓冲能力，防止系统负荷的急剧变化，保证废水处理系统的正常运行。
按照设计日平均污水流量200m3/d，调节池12h的平均污水流量为100m3，则调节池容积V=100m3。
从水力角度来看，为了防止污水中悬浮物的沉淀，使水质均匀，在调节池内设置导流墙和水力推进器，调节池出水由水泵提升至后续处理构筑物。提升泵采用两台潜污泵，一用一备。本设计采用专用搅拌设备进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般采用1m3污水4 ~ 8W，选择搅拌设备。本项目搅拌设备总功率为0.8 Kw。
2.搅拌反应罐
搅拌反应池主要用于废水中污染物和混凝剂的充分反应，搅拌反应池采用机械混合。反应罐分为四个隔间，Ca(OH)2和PAM分别加入第一、第二和第三隔间。单次反应时间为8min，第一、二反应罐搅拌器转速为60r/min，第三、四反应罐搅拌器转速为20r/min。该处理段需要加药，因此设置了药物溶解加药装置。
3、沉淀池
沉淀池采用升流式逆流斜管沉淀池。
设计流量:按泵后流量即平均小时流量设计，q = 8.33m3/h。
设计荷载:q = 3m3/m2.h
斜管沉淀池的设计沉淀时间为2h。
斜管沉淀池的设备和材料主要是斜管和斜管支架，斜管为UPVC斜管，共10m2。
沉淀池中的污泥由污泥泵提升并清除。
砂过滤罐
砂箱采用石英砂过滤废水，过滤速度为16m/hr，每三天反洗一次，反洗时间为10min。砂滤池是钢制的，是成套设备。
5.重复使用游泳池
回用水池的设计容积为100m3。处理后的净化水由水泵提升并重复使用。泵的流量为8.0m3/h，设计扬程为80m。
6.污泥储罐
处理过程中，沉淀池和砂滤池产生污泥，污泥储存在储槽中。储泥池平面尺寸为3mX3m，设计高度为3m。污泥储槽的结构类似于钢筋混凝土结构。
