新型分離系統可迅速凈化採礦廢水
- 發佈時間:2015-12-14 01:30:35 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京12月13日電 (記者常麗君)要使採礦作業剩下的廢水凈化,差不多平均要25年到50年,還要將幾十億加侖的寶貴水資源封存起來,棄置不用。據美國佛羅裏達大學消息,該校研究人員研發的分離系統將礦業廢水凈化時間大大縮短——只需2到3小時,這對採礦公司和全世界缺水地區來説,可能是個天大的喜訊。
採礦公司用水來處理礦石、抑制粉塵並用於漿料運輸,完成這些作業後,水中會含有大量礦物副産品微粒,形成泥漿。這些跟牛奶一樣濃的泥漿遍佈佛羅裏達州的磷酸鹽礦區,它們會被注入面積約一平方英里、深40英尺的沉澱池,等待礦物微粒沉到水底。單在佛羅裏達州,這種沉澱池的總面積就超過150平方英里,約半個紐約市大小。
但微粒帶電,這會使它們互相排斥而懸浮在水中,沉澱到水底是個漫長的過程。採礦公司每次只能重新使用最上面的少量水,滿含微粒的水不僅不能用,還佔用了大片土地。早在上世紀90年代,人們就用電場來分開泥漿中的泥和水,但這種方法被認為很不經濟。
佛羅裏達大學赫伯特·韋特海姆工程學院化工教授馬克·奧拉熱姆設計的分離系統與以往不同,有上下兩層板作為電極,可以持續不斷地向其中注入泥漿。電極間通電産生電場,帶電微粒會向底部移動,形成膏狀固體。在泥膏脫水區微粒無法移動,將水迫到頂部來。脫水後的泥膏可用於填補採礦留下的坑洞,凈化後的水也可以重新利用,處理開採出的礦石。
“與其建造這麼多沉澱池把水封起來,不如將水處理後迴圈利用。”奧拉熱姆説。他的團隊已建了一個實驗室規模的原型,下一步將逐步擴大規模到臨界點,使其在現實中切實可行。
雖然這一設計是針對佛羅裏達的磷酸鹽礦,但奧拉熱姆説,它能用在其他任何地方,尤其在乾旱的北非。在摩洛哥和撒哈拉西部地區,磷酸鹽儲量佔世界總量的85%,而那裏的水極為短缺。
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