礦山酸性廢水主要是由還原性的硫化礦物在開(kāi)采、運輸、選礦及廢石排放和尾礦貯存等過(guò)程中經(jīng)空氣、降水和菌的氧化作用形成的。礦山酸性廢水水量較大、pH值較低、含高濃度的硫酸鹽和可溶性的重金屬離子。
礦山酸性廢水的處理方法主要分為中和法和微生物法2種。中和法是最常用的方法，即向酸性廢水中投加堿性中和劑（堿石灰、消石灰、碳酸鈣、高爐渣、白云石等），一方面使廢水的pH值提高，另一方面廢水中的重金屬離子與中和劑發(fā)生化學(xué)反應形成氫氧化物沉淀、去除水體中的重金屬離子。為了提高處理效果，中和法通常與氧化或曝氣過(guò)程（如將Fe2+轉變?yōu)镕e3+）相結合使用。王洪忠等人利用中和法對排入孝婦河的礦山酸性廢水進(jìn)行處理，出水pH值達到7.5，硫酸根和總鐵含量為微量。陳喜紅對江西萬(wàn)年銀金礦礦山廢水采用中和法處理，出水水質(zhì)指標優(yōu)于農灌用水標準。銀山銅鋅礦采用兩段石灰中和法處理礦山酸性廢水得到含鋅量達40%的鋅渣。柵原礦山和平水銅礦分別采用分段中和沉淀法處理酸性廢水，有效地回收了有價(jià)金屬。微生物法是利用自然界中的硫循環(huán)原理，利用硫酸鹽還原菌通過(guò)異化硫酸鹽的生物還原反應，將硫酸鹽還原成H2S，并利用某些微生物將H2S氧化為單質(zhì)硫，同時(shí)重金屬離子在微生物體內“積累”起來(lái)。國外應用微生物法處理礦山酸性廢水的實(shí)例較多，如美國蒙大拿州對某礦山酸性廢水建立（硫化還原菌）處理系統，出水pH值達到7，Fe，Al，Cd和Cu的去除率也較高。隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步，礦山酸性廢水的處理技術(shù)不斷得到新的發(fā)展，如濕地處理法、生物膜吸附處理法和生化材料過(guò)濾法等。
對于含硫酸根的酸性廢水，國內多采用以石灰乳為中和劑的一段中和法，但是如果酸性廢水的pH值較低，采用石灰乳為中和劑的一段中和法，一方面治理每噸廢水需要的石灰量較大、處理成本較高;另一方面將產(chǎn)生大量的廢渣，給環(huán)境帶來(lái)潛在的二次污染風(fēng)險。因此，國內許多學(xué)者試圖探索新的處理方法，以達到在環(huán)境保護目標的基礎上，減少處理成本、節約處理費用。
尾礦庫在使用過(guò)程中，尾礦壩會(huì )滲出一定數量的水，這些水中會(huì )含有一定數量的有害物質(zhì)。這些水一方面可通過(guò)壩下的截滲回收設施揚送回尾礦庫供回水利用；另一方面向下游排放，應建立尾礦水處理系統，使之達到排放標準后排放。國內在尾礦庫管理中關(guān)于尾礦水凈化處理的工程設計和實(shí)踐尚少，適合尾礦水特點(diǎn)的凈化方法很少，一般可采用自然凈化和物理化學(xué)及化學(xué)凈化方法，當尾礦水中有害物質(zhì)的含量經(jīng)自然凈化后仍不能達到排放標準及衛生標準時(shí)，則需采用物理化學(xué)及化學(xué)方法進(jìn)行凈化，氧的侵蝕作用，使尾礦中硫化物發(fā)生氧化作用，并產(chǎn)生含有有毒金屬的酸性礦坑外排水。用水或土壤覆蓋尾礦堆能顯著(zhù)減少氧氣對尾礦堆的侵蝕，從而減輕尾礦的氧化速率。
原生酸度能在尾礦中被中和，Cu和Pb以次生硫化礦物形式被保留在尾礦中。對硅鋁酸鹽礦物的吸附，將進(jìn)一步強化對這些金屬的保留。As和Fe2+是不會(huì )保留在尾礦中的，它們將會(huì )隨同流出的水而離開(kāi)尾礦。Fe2+攜帶與原生酸度相同數量的次生酸度，若與含有堿性的水流相混，次生酸度最終將被中和。水流中Fe3+以Fe（OH）3形式被沉淀。若水覆蓋，尾礦中原生酸度不會(huì )被中和。Cu和Pb也不會(huì )被保留在尾礦中，可能會(huì )向上擴散而進(jìn)入覆蓋尾礦的水中。隨壩內水的充分翻動(dòng)，次生和原生酸度均能被中和。生成的三價(jià)鐵的氫氧化物能被沉淀，并載帶Cu和Pb。As和Zn將基本上不會(huì )保留于尾礦堆中，As與Fe（OH）3可能發(fā)生共沉淀。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
酸性廢水中鐵、錳含量較高，呈黃褐色，隨著(zhù)pH值的提高，Fe3+首先沉淀，接著(zhù)是鋁和，鋅、錳和Fe2+比較難沉淀。處于還原狀態(tài)的Fe2+和Mn2+在高pH值下比Fe3+和Mn4+要穩定，較難去除。Fe2+在較高的pH值下才能形成Fe（OH）2沉淀與水分離，要使廢水總達標外排，出水的pH值在8~9之間才能達到，而且出水過(guò)一段時(shí)間后容易產(chǎn)生“酸化”現象，pH值會(huì )自動(dòng)降低0.5左右，并且顯黃褐色，這是由于出水中氫氧化亞鐵沉淀氧化作用造成的在試驗中采用自然曝氣法去除中和生成的CO2的同時(shí)，使Fe和Mn氧化成Fe和Mn，使之在較低的pH值下形成氫氧化物沉淀與水分離，這樣一方面防止出水產(chǎn)生“酸化”現象，另一方面可以減少石灰用量，節省處理費用。采用兩段中和法處理的礦山酸性廢水，pH值為6~7時(shí)，除Mn外，其他重金屬濃度均達標排放，pH值接近9時(shí)，重金屬均能達到國家一級排放標準。
礦山酸性廢水pH值與重金屬溶出量呈密切的指數負相關(guān)關(guān)系，在尾礦漿中添加堿性物質(zhì)以中和廢水H+，并使廢水呈現弱堿性，是減少重金屬溶出的有效技術(shù)。
