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废水回用与净化在硫化铅锌矿选矿清洁生产中的应用

时间:2017-6-13 15:40:00   来源:本网   添加人:admin

  2.2废水回用与净化如果废水的水质不适宜简单处理后回用,就要采取其他的处理措施。对于不同水质的废水要采用不同的处理方式。

  由于矿山矿石类型不同和选矿处理工艺要求,造成了选矿废水的PH值过低或过高,所含Cu、Pb、Zn、Cd等重金属离子和其他有害成分大大超过工业排放标准。如果要实现污水合格排放或循环利用,则必须进行进一步的物理、化学处理。主要处理方法有中和沉淀法、硫化沉淀法、混凝法和人工湿地法。

  中和沉淀法调节PH值以去除重金属污染物的方法称为中和沉淀法。根据处理污水PH值的不同分为酸性中和和减性中和,一般采用以废制费的原则。对于碱性选矿废水,多用酸性矿山污水进行中和处理。由于重金属氢氧化物是两性氢氧化物,每种重金属离子生成沉淀都有一个最佳的PH值范围,PH过高或过低,都会使氢氧化物沉淀又重新溶解,致使污水中重金属离子超标。因此,控制PH值是中和沉淀法处理含重金属离子污水的关键。

  硫化法重金属硫化物的溶度积都很小,因此添加硫化物可以比较完全地取出重金属离子。硫化物沉淀法处理重金属污水具有去除率高、可分部沉淀泥渣中金属、沉淀物品位高而便于回收利用、且沉渣体积小、含水率低、适应PH范围广等优点,得到广泛应用。但存在产生的硫化氢对人体有害、对大气造成污染等缺点。

  混凝法混凝法广泛应用于金属浮选选矿污水处理。由于该类型PH值高,一般在9一12,有时甚至超过14,存在着沉降速度很慢的悬浮固体颗粒、大量胶体、部分微量可溶性重金属离子及有机物等。在实际污水处理中,根据污水及悬浮固体污染物的特性不同,采用不同的混凝剂,既可单独利用无机凝聚剂(如硫酸铝、硫酸铁)或通过有机高分子絮凝剂(如各类聚丙烯酰胺)进行分布沉降,也可将二者联合使用进行混凝沉淀。该方法是将无机凝聚剂的电性中和作用和压缩双电层作用,以及高分子凝聚剂的吸附作用、桥联作用和卷带作用结合起来,故其沉淀效果显著,污水处理工艺流程简单。

  氧化法有的废水C0D值很高,达不到排放的标准,必须进行处理。按照污染物的净化原理可分为臭氧氧化法、氯氧化法、湿式氧化法和曝气法等。

  臭氧氧化法即是用臭氧作为氧化剂,将有机物分解为无机物的一种处理方法。它是一种强氧化剂,其氧化还原点为与PH值有关。臭氧在水中的溶解度比纯氧高十倍。但是臭氧不稳定,在空气中的分解速度与臭氧的温度和浓度有关,在水中的分解速度比在气相中的分解速度快得多,而且越高,分解越快。在应用中要防止臭氧的分解。

  氯气是普遍使用的氧化剂,既用于给水消毒,又用于污水氧化。常用的含氯药剂有液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等。如南京某铅锌硫化矿选厂采用混凝活性炭吸附的方法对废水进行处理后回用,该工艺经长期运行后,废水中的有机浮选药剂不断积累,导致废水的C0D不断上升,处理后回用的废水影响了选矿厂生产工艺的正常运行。为此,该厂采用次氯酸钠法处理铅锌硫化矿选矿废水,考察了废水初始pH、NaCIO加人量及反应时间对选矿废水C0D去除率的影响。在废水pH为4、NaCIO加入量为100g/L、反应时间为30min的条件下,选矿废水的C0D去除率可达到98.3%.湿式氧化法是在较高的温度和压力下,用空气中的氧来氧化污水中溶解和悬浮的有机物和还原性无机物的一种方法。因氧化过程在液相中进行,故称湿式氧化法。与一般方法相比,湿式氧化法具有适用范围广(包括对污染物种类和浓度的适应性)、处理效率高、二次污染低、氧化速度快、装置小、可回收能量和有用物料等优点。

  人工湿地法151人工湿地法的基本原理是利用基质、微生物、植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现污水的资源化和无害化。它具有出水水质稳定,对N、P等营养物质去除能力强,基建和运行费用低,技术含量低,维护管理方便,耐冲击负荷强等优点。

  其他方法活性炭吸附法可以减少污水中有机物和其他悬浮粒子的含量,使污水得到净化。另外,有人用天然矿土对铅锌选矿废水的处理技术进行了研究。用天然矿土处理铅锌选矿废水技术,不需要建设废水处理设施,仅在尾矿泵池加入天然矿土,靠泵、管道内的冲击混合以及在尾矿库中的流动,靠物理化学吸附净化污染物,最后使负载天然矿土与尾矿一同沉积在尾矿库中,就可达到挣化柯染物目的。该技术具有投资少、可就地取材、运行费用低等优点,适合小型铅锌选矿厂的尾矿废水处理。

  铅锌选矿厂清洁生产典型实例目前,国内外对铅锌多金属硫化矿的分离工艺通常是根据矿物自然可浮性的顺序大多采用抑锌浮铅工艺,少数先铅锌混合浮选,抛尾和硫铁,后再进行铅锌分离,但都存在资源利用程度低,浮选流程长,操作困难与环境污染大的问题。在不降低选矿指标的前提下,选矿废水优先直接回用,其余废水进行适度的处理后再全部回用。可以实现选矿废水的全部循环回用,不仅能改善选矿指标,节约了选矿生产成本,还节省了大量的新鲜水资源。

  铅锌选矿厂清洁生产典型实例见。

  该废水适度净化处理的方案是:通过加人硫酸调节PH,加人消泡剂降低废水起泡性,降低废水回用时对指标的影响,加人絮凝剂和硫酸铝进行混凝沉淀反应,消除废水中悬浮物和重金属离子对选铅指标的影响,再加入活性碳降低废水中的有机药剂含量。

  4.结语矿山是我国金属资源的重要来源地,在开采过程中需要大量的生产用水,同时排放出大量废水,选矿废水是其重要的组成部分。选矿废水的任意排放不但会造成水资源的浪费,还会污染环境。在国家节能减排政策逐步实施推广的今天,实现选矿废水零排放是各个矿山必须解决的重大问题,也是选矿工艺过程中必须考虑解决的技术难题。

  对于铅锌选矿废水的净化与回用的研究,通过选矿工作者和环保工作者的共同努力,己经取得了一些可喜的成果,在不影响选矿指标的基础上,极大地减少了选矿废水的排放,保护了环境。实践证明,有的选矿废水经适度净化处理后不仅能改善选矿指标,还节省废水完全处理成本,杜绝了废水的排放。同时,也节约了大量的选矿新鲜用水。实现了选矿过程的清洁生产,取得了显著的环境与经济效益。对其它铅锌硫化矿选矿厂具有十分重要的借鉴和推广意义。