申請日2010.08.04

　　公開(公告)日2012.07.11

　　IPC分類號C02F103/10; C02F9/04

　　摘要

　　提供了一種鉛鋅礦選礦廢水處理及回用技術(shù)，目的是解決選礦廢水回用于生產(chǎn)，影響選礦指標(biāo)，外排造成環(huán)境污染的問題。所述硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用新技術(shù)，是針對選礦廠總廢水，采用調(diào)PH值，然后加入硫酸亞鐵和絮凝劑進(jìn)行氧化--混凝處理，處理水用二氧化氯進(jìn)行氧化，再用活性炭床進(jìn)行催化氧化和吸附，處理水達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn);通過采用電位調(diào)控浮選、環(huán)保捕收劑組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)處理水全部回用，與現(xiàn)場工藝技術(shù)指標(biāo)相比，取消了氰化物浮選工藝，提高鉛回收率、鋅、金的回收率。本發(fā)明為硫化鉛鋅礦選礦廢水處理及回用提供了一整套電位調(diào)控浮選、環(huán)保捕收劑組合應(yīng)用技術(shù)與廢水處理工藝技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)選礦廢水循環(huán)利用。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用方法，其特征在于，它包括以下步驟：

　　(1) 向pH值=11-12的硫化鉛鋅礦選礦總廢水中投加濃度為8%—20%的稀硫酸，調(diào)整廢水pH至9-10.5;

　　(2) 向廢水中投加作為氧化劑和混凝劑的硫酸亞鐵，進(jìn)行氧化—混凝反應(yīng)，每升廢水投加50mg-200mg硫酸亞鐵，氧化-混凝反應(yīng)時(shí)間為30 min -60min;然后再加入作為絮凝劑的聚丙烯酰胺進(jìn)行混凝沉淀處理，每升廢水加入所述絮凝劑0.1mg-1.0mg，混凝沉淀時(shí)間為30 min -60min;控制廢水pH值為6-9;

　　沉淀污泥定期排放和回流;回流污泥比例為污泥總量的30%—50%，回流作為本步驟投加的氧化劑和絮凝劑;

　　(3) 向經(jīng)步驟(2)處理的廢水中投加二氧化氯進(jìn)行氧化處理，每升廢水投加二氧化氯5mg-20 mg，氧化處理時(shí)間為30 min -60min;

　　(4) 將經(jīng)步驟(3)處理的廢水通過催化氧化吸附反應(yīng)床，進(jìn)行催化氧化吸附處理，水力停留時(shí)間為30min-60min，得處理后廢水;催化氧化吸附反應(yīng)床的充填介質(zhì)為活性炭床或多孔陶粒;

　　(5)將所述處理后廢水全部回用于選礦生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)選礦廢水零排放。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用方法，其特征在于，所述硫化鉛鋅礦選礦總廢水為硫化鉛鋅礦選礦生產(chǎn)總廢水或尾礦庫溢流水。

　　說明書

　　一種硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種礦山選礦廢水處理和回用方法，具體涉及硫化鉛鋅礦選礦 廢水處理及回用的技術(shù)。

　　背景技術(shù)

　　我國鉛鋅礦資源豐富，以硫化礦為主，隨著我國鉛鋅選礦工業(yè)的發(fā)展，鉛 鋅礦山作為重金屬污染的主要源頭之一，排放的選礦廢水造成的環(huán)境污染日益 嚴(yán)重，特別是對水環(huán)境的破壞。實(shí)施選礦廢水處理后回用，實(shí)現(xiàn)選礦廢水零排 放，提高工業(yè)水重復(fù)利用率，不僅節(jié)約水資源，而且減少重金屬污染物的排放， 從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

　　在硫化鉛礦選礦過程中，加入了大量的浮選藥劑，主要有捕收劑、起泡劑、 有機(jī)和無機(jī)的活化劑、抑制劑、分散劑等。

　　硫化鉛鋅礦選礦廢水通常包括鉛、鋅、硫精礦濃縮廢水、尾礦水、廠區(qū)地 面沖洗和衛(wèi)生水等廢水。選礦廢水中主要含有各種不溶解的粗粒及細(xì)粒分散雜 質(zhì);鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物;重金屬離子;各種有機(jī)和無 機(jī)浮選藥劑，包括劇毒的氰化物、氰鉻合物、酚等。選礦廢水中的污染物主要 有懸浮物、酸堿、重金屬和砷、氟、殘余選礦藥劑、及石油類、酚.銨、膦等 等。

　　由于各鉛鋅礦礦體的賦存特性各不相同，其采用的鉛鋅選礦工藝也不相同， 選礦生產(chǎn)過程采用的選礦藥劑種類、成分不同，生產(chǎn)中選礦藥劑制度的千差萬 別，同時(shí)選礦工藝對殘留在水體中的選礦藥劑成分的敏感程度各不相同，回用 時(shí)廢水中的PH值、石油類、COD、殘存藥劑成分對選礦工藝造成重大影響，是影 響選礦廢水回用的重要問題，也是阻礙選礦廢水回用技術(shù)推廣的重要原因。

　　國內(nèi)對選礦廢水常用自然凈化處理，主要的處理設(shè)施為尾礦庫，即把選礦 廢水和尾礦混合在一起，輸送到尾礦庫自然凈化后排放，選礦廢水在尾礦庫內(nèi) 自然凈化時(shí)間一般為24小時(shí)，尾礦庫溢流水(外排水)通常不能達(dá)標(biāo)排放，是 礦山重金屬污染的主要來源。

　　選礦廢水回用是指選礦廢水(尾礦庫溢流水)回用于選礦生產(chǎn)，是實(shí)現(xiàn)選 礦廢水資源化利用，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要途徑。

　　目前國內(nèi)鉛鋅選礦業(yè)選礦廢水回用率相對較低，資源化利用程度不高，據(jù) 不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)大中型鉛鋅選礦企業(yè)廢水回用率低于75%，廢水回用過程中存 在的主要問題是：回水系統(tǒng)復(fù)雜，操作、管理跟不上，常常導(dǎo)致系統(tǒng)回水不正 常，處理水品質(zhì)不穩(wěn)定，難以長期穩(wěn)定保證選礦回水水質(zhì)要求。

　　綜上所述，目前復(fù)雜硫化鉛鋅礦選礦廢水含有重金屬、殘余選礦藥劑處理 成本高，不能達(dá)標(biāo)排放;或選礦廢水回用于生產(chǎn)影響鉛、鋅回收率等選礦指標(biāo); 或選礦廢水回用率不高，外排時(shí)造成環(huán)境污染。

　　因此，開發(fā)具有針對性、適用、處理成本低，廢水選礦藥劑成分利用程度 高，廢水回用對選礦工藝技術(shù)指標(biāo)影響小的選礦廢水處理與回用方法，是減輕 重金屬污染和節(jié)約水資源的一個(gè)重要措施。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種硫化鉛 鋅礦選礦廢水處理與回用方法，該方法運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、處理成本低，選礦廢水處理后可全 部回用于選礦生產(chǎn)，對選礦工藝技術(shù)指標(biāo)影響小，能夠?qū)崿F(xiàn)硫化鉛鋅礦選礦廢 水循環(huán)回用和選礦廢水零排放，即實(shí)現(xiàn)選礦廢水資源化再利用與硫化鉛鋅礦選 礦清潔生產(chǎn)。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用方法包括以下步驟：

　　(1)向PH值=11-12的硫化鉛鋅礦選礦總廢水中投加濃度為8%-20%的稀硫 酸，調(diào)整廢水pH至9-10.5;

　　(2)向廢水中投加作為氧化劑和混凝劑的硫酸亞鐵，進(jìn)行氧化-混凝反應(yīng)， 每升廢水投加50mg-200mg硫酸亞鐵，氧化-混凝反應(yīng)時(shí)間為30min-60min;然 后再加入作為絮凝劑的聚丙烯酰胺進(jìn)行混凝沉淀處理，每升廢水加入所述絮凝 劑0.1mg-1.0mg，混凝沉淀時(shí)間為30min-60min;控制廢水PH值為6-9;

　　沉淀污泥定期排放和回流;回流污泥比例為污泥總量的30%-50%，回流作 為本步驟投加的氧化劑和絮凝劑;

　　(3)向經(jīng)步驟(2)處理的廢水中投加二氧化氯進(jìn)行氧化處理，每升廢水投 加二氧化氯5mg-20mg，氧化處理時(shí)間為30min-60min;

　　(4)將經(jīng)步驟(3)處理的廢水通過催化氧化吸附反應(yīng)床，進(jìn)行催化氧化吸 附處理，水力停留時(shí)間為30min-60min，得處理后廢水;催化氧化吸附反應(yīng)床 的充填介質(zhì)為活性炭床或多孔陶粒;

　　(5)將所述處理后廢水全部回用于選礦生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)選礦廢水零排放。

　　2、本發(fā)明的硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用方法，是針對復(fù)雜硫化鉛鋅礦 選礦廠選礦作業(yè)產(chǎn)生的總廢水或尾礦庫溢流水進(jìn)行的;選礦廠總廢水通常為采 用無氰浮選、電位調(diào)控浮選、高效環(huán)保捕收劑組合的專有技術(shù)處理復(fù)雜硫化鉛 鋅礦，25#黑藥+丁基胺黑藥+MB黃藥浮選鉛，硫化鈉+硫酸鋅+碳酸鈉組合抑制鋅 礦物，選礦作業(yè)產(chǎn)生的高pH、含酚、重金屬離子和其他殘余選礦藥劑成分的選 礦廢水，水質(zhì)十分復(fù)雜。處理后廢水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)，選礦廢水經(jīng)處理后全部回用于選礦生產(chǎn)，處理后廢水可以用于 選鉛、選鋅、選硫等選礦作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)選礦廢水零排放。

　　本發(fā)明的技術(shù)原理包括：

　　(1)向廢水中投加投加稀酸調(diào)整廢水pH環(huán)境、破壞廢水原有的硅酸鈉-碳 酸鈉平衡體系，使廢水溶解的鈣、鎂、SiO32-等以沉淀物析出;

　　(2)向廢水中投加FeSO4·7H2O，F(xiàn)e2+與使廢水中S2-、25#黑藥、黃藥反應(yīng) 生成FeS等沉淀物，SO42-與H+化合生成硫酸，硫酸中的氫離子電離后與氫氧根結(jié) 合，使廢水體系的pH值進(jìn)一步下降到pH=6-9，Ca2+、Mg2+與廢水中SO42-反應(yīng)生成 CaSO4和MgSO4沉淀，同時(shí)改變FeS、CaSO4等沉淀物和顆粒表面的電性;

　　(3)FeSO4·7H2O溶解后的Fe2+在弱堿性條件下，被水體中的氧氧化成Fe3+， Fe3+具有氧化性，對25#黑藥、黃藥等有機(jī)污染物產(chǎn)生氧化降解作用，同時(shí)被還 原成Fe3+，再被水體中的氧氧化成Fe3+，如此循環(huán);

　　(4)FeSO4·7H2O溶解后的Fe2+被水體中的氧氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+與氫氧根離 子反應(yīng)生成氫氧化鐵絮狀沉淀，通過氫氧化鐵絮狀沉淀的網(wǎng)捕、橋架、吸附作 用，網(wǎng)捕、橋架、吸附廢水中的Cu、Pb、Zn、Cd、As等氫氧化物顆粒;

　　(5)絮凝劑聚丙烯酰胺主要發(fā)揮電性改變作用，與氫氧化鐵絮狀物一起形 成沉淀，通過網(wǎng)捕、橋架、吸附作用使廢水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、As等的 氫氧化物顆粒、酚一起沉降下來，進(jìn)入污泥中實(shí)現(xiàn)去除;

　　(6)絮凝劑聚丙烯酰胺使Fe(OH)3聚集形成體積、密度更大的顆粒，并 提高絮體沉降速率，實(shí)現(xiàn)泥水快速分離，實(shí)現(xiàn)對廢水的脫硫、酚、鉛、銅、鋅、 砷、鎘的處理，和石油類、殘余選礦藥劑的去除;

　　(7)二氧化氯具有很強(qiáng)的氧化性，可以有效的氧化去除廢水中的酚和石油 類等有機(jī)類污染物，使水體COD指標(biāo)降低;

　　(8)采用顆粒活性炭或多孔陶粒作為催化氧化和吸附床的載體，使廢水中 的二氧化氯、Fe2+吸附到顆�；钚蕴炕蚨嗫滋樟５目紫吨�，通過二氧化氯、Fe2+和氧的氧化作用和吸附作用下，使廢水中含酚的25#黑藥、黃藥的有機(jī)類污染物 得到進(jìn)一步氧化降解;另一方面，顆�；钚蕴炕蚨嗫滋樟Ｍㄟ^吸附二氧化氯、 Fe2+，降低處理水中的二氧化氯濃度，消除殘余二氧化氯對選礦工藝的影響，同 時(shí)延長吸附介質(zhì)的使用壽命;

　　(9)采用顆�；钚蕴炕蚨嗫滋樟Ｗ鳛檩d體和介質(zhì)，還可吸附和截留懸浮物 (破碎絮體)、石油類、溶解狀態(tài)的酚和選礦藥劑成分，使廢水得到進(jìn)一步凈 化，采用多孔陶粒處理成本更低;催化氧化吸附單元出水PH值、重金屬、COD、 酚、色度均達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　(10)選礦廢水處理后回用于選礦生產(chǎn)中的選鉛、選鋅和選硫工藝單元中， 通過采用院電位調(diào)控浮選、環(huán)保捕收劑組合的專有技術(shù)，建立新的選礦工藝藥 劑制度，取代現(xiàn)有的氰化物浮選工藝，將廢水中殘余選礦藥劑對選礦工藝的影 響減弱到最小程度，與現(xiàn)場工藝技術(shù)指標(biāo)相比，提高鉛回收率、鋅、金的回收 率，降低精礦中金屬互含量;大幅度減少了選礦工藝的新水用量，可實(shí)現(xiàn)選礦 廢水處理后全部回用，從而實(shí)現(xiàn)選礦廢水零排放，可有效實(shí)施重金屬減排，實(shí) 現(xiàn)清潔生產(chǎn)，為鉛鋅選礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供良好的技術(shù)支撐。

　　由以上可知，本發(fā)明的方法針對復(fù)雜硫化鉛鋅礦選礦產(chǎn)生的pH值高、含有 酚、硫、重金屬、殘余選礦藥劑的選礦廢水進(jìn)行處理，工藝路線簡潔，原料來 源廣泛、處理成本低，有效地節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用及能耗，并且適用于各種硫化鉛 鋅礦選礦廢水和其他選礦廢水的處理。通過此方法處理后的水，有害物質(zhì)去除 率高，各項(xiàng)指標(biāo)良好，能穩(wěn)定的達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，可以大幅度消減重金 屬的排放;處理水可全部回用于選礦生產(chǎn);與現(xiàn)有工藝技術(shù)指標(biāo)相比，采用新 工藝將采選礦廢水回用對選礦工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響降低到較小程度，使鉛、 鋅、金回收率提高，降低精礦中金屬互含量，可以實(shí)現(xiàn)硫化鉛鋅礦選礦廢水零 排放，大幅提高選礦廢水循環(huán)復(fù)用率，減少了水資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，并 實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。