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)。