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有色金属选矿废水零排放技术网

收藏本文 2024-01-29 点赞:8472 浏览:33027 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本文主要研究了某有色金属选矿废水,在废水中投加PAC以及1#试剂得到较好水质的前提下,借助砂滤与活性炭吸附,具有良好的出水水质,可以回收利用于生产过程中,从而达到零排放的目标。
关键词:有色金属选矿废水、零排放、絮凝、砂滤

一、前言
因为在选矿过程中添加一定量的脉石抑制剂以及矿物的捕收剂等一些有机和无机物,使有色金属选矿废水成为一种粘度较大的胶体溶液,在该溶液中悬浮物浓度有20万mg/L之高。尽管废水在尾矿库中会有很长沉淀时间,但是在出水中悬浮物(SS)仍高于400mg/L和COD仍高于120mg/L,无法满足选矿水回用水质要求以及相关污水排放标准要求。针对这类废水的处理以及循环再利用的技术难题,文章以河北某有色金属生产企业为例,选择浮选工艺提取金属,其中选矿废水通过絮凝沉淀处理后再进行排放。在浮选排放的选矿废水中,矿渣含量大概为15-25%,其中-200目的颗粒是总矿渣量的50%左右。水玻璃、硫化钠、2#油(主要成分是松醇油)、煤油及硫代硫酸钠等是选矿工艺中主要选矿试剂。为了研究高效、低成本的废水回用处理技术,提高水资源循环利用率,节约水资源成本,保护环境,因此进行了以下实验。

二、实验过程

1、水样来源及水质

水样的选择,主要是从矿石通过多级浮选工艺选出金属后所排放的废水中进行取样,通过国标法测试的主要水质指标如表1所示:

2、实验主要仪器与试剂

主要仪器有HJ-5多功能搅拌器;FA1104型号电子天平;PB-10/C标准型pH计;自制规格为Ф100•500mm实验用砂滤器、活性炭吸附器。根据上述水样性质,分别选择四种试剂和石灰,试剂是PAC、APAM以及自配1#、2#复合试剂,除了石灰要根据pH调节投加外,其他试剂配置浓度分别是10%、0.5‰、5%、5%,对比现有药剂投加量实施组合实验,效果良好的实验产水经过砂滤和活性炭吸附后测定水质。

3、实验内容

盛装废水用500mL烧杯,把不同试剂根据一定的投加顺序和投加量加入烧杯中,设定搅拌速度,对清水层深度持续观察,然后测出清水层浑浊度以及其它指标。

三、实验结果及分析

1、空白实验(对比验证处理效果)

在烧杯中加入500mL实验用水,静止观察,在全部试验期内没有分层,未出现明显的泥水层。

2、PAC和APAM实验

在烧杯中加入直接取得的500mL实验用水,首先加入浓度为50mg/L的PAC搅拌后静置观察,相同条件下,先投加50mg/L的PAC后再投加3mg/L的APAM,图1便是其沉降曲线。

3、PAC与石灰投加实验

从现场取一定量的实验用水到化验室,在进行30分钟以上脱气处理后,重复上述实验,沉降曲线间下图2。

经过上述实验表明,浮选后废水不进行脱气处理,直接投加试剂,沉降效果不明显,上清液比较浑浊。通过脱气处理后再投加试剂,效果较明显,出现清水层高度比直接投加试剂高一倍以上。PAC与石灰投加实验现场取一定实验用水到化验室静止30分钟以上脱气处理后,先投加一定量的石灰,再投加50mg/L的PAC,下图3便是沉降曲线。

实验结果表明,投加石灰调节pH至弱碱性后

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再投加PAC,也能在短时间内获得良好的清水层高度。

4、PAC和1#、2#投加实验

从现场取一定实验用水,在化验室进行30分钟以上脱气处理后,先投加一定量50mg/L的PAC,再投加30mg/L的1#试剂,用2#试剂替换1#试剂(30mg/L),进行重复实验,图4为沉降曲线。

在废水脱气后投加PAC与1#、2#试剂,都可以得到较好的清水层高度,但2#试剂比1#试剂要贵,因此采用1#试剂继续后续试验。

5、二次反应以及投加活性炭实验

取通过投加PAC、1#试剂上清液,通过砂滤、活性炭过滤器,出水清澈透明,表2是水质化验结果。

四、实验结论及体会

1、在实验期,尾矿浆浓度大小为17.2%,pH大小是

6.5时,在没有添加任何物质的条件下静置较长时间,矿浆面依旧无清水层。

2、由于排水通过浮选处理,废水中含有过饱和气体,检测如不静止一段时间进行脱气处理,尽快排除空气,立即投加药剂,沉淀效果不好,出水浑浊。
3、这种废水投加APAM尽管能够提高混凝效果,出水容易澄清,但是投加的APAM转移到污泥,容易造成污泥脱水设备——盘式过滤机之微孔堵塞,要尽量少用。
4、只使用PAC可以获得较深的清水层,然而清水层仍很浑浊,无法达到回用水标准,投加PAC与1#试剂能够得到澄清的出水水质,通过砂滤与活性炭过滤器后完全达到回用水水质标准,能够满足此类选矿废水零排放要求。
五、结语
目前,有许多处理金属矿山尾矿废水的方法,但是每种方法的处理效果都不尽相同,选择哪种方法最为经济有效,要从尾矿废水的性质、现场条件考虑,还要从废水处理效果,处理系统运行平稳、设施占地面积、基建投资、工艺能耗、生产运行费以及生产管理维护多方面综合考虑,保证选有色金属矿选矿废水处理的有效性、经济性以及环保效益。
参考文献:
[1]董丽芳:《浅谈金属矿山选矿尾矿及废水处理》,《云南冶金》,2001年02期
[2]吴池林:《稀有金属选矿废水处理方案的探索》,《新疆有色金属》, 2010年S1期
[3]孙树海 杜艳莉 孙冕:《有色金属选矿废水处理技术探讨》,《河北冶金》, 2012年06期
[4]冷成保 肖波:《有色金属选矿废水零排放技术研究》,《现代商贸工业》, 2012年06期
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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