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硫铁矿选矿废水处理试验研究

发布日期:2019-06-25  来源:万方  浏览次数:706
         硫铁矿选矿废水处理试验研究! 翁建浩1,盛华2,朱秋耿2 (1 .中昊钾盐工程技术中心,江苏 连云港 222004;2 .巨化公司龙游黄矿,浙江 龙游 324403)

摘要:本试验针对硫铁矿选矿药剂的特性,对龙游硫铁矿选矿废水处理进行试验研究,结果表明:采用酸碱中和— 鼓风曝气搅拌降解黄药、二号油工艺能获得比较满意的结果,出水能满足国家污水综合排放标准(一级)和国家农灌水标准的要求。关键词:黄药;二号油;酸性水;尾矿水中图分类号:X751 . 03 文献标识码:A 国内硫铁矿选矿药剂主要为石灰、黄药、二号油及少量活化剂,选矿废水为碱性,外排废水中的悬浮物、黄药、二号油对环境有不利影响,其残留量的处理是硫铁矿选矿废水处理的核心问题。 1 试验设计 1 . 1 试验水样与水质试验水样为化工部连云港设计研究院龙游硫铁矿选矿专题组提供的选矿试验精尾矿废水、龙游硫铁矿牛角湾矿矿区枯水期酸性水。选矿采用的是两段闭路破碎筛分,单系列两段磨矿浮选,两段脱水的流程。药剂制度为每 t 原矿添加乙基黄药 55g,丁基黄药 165g,石灰 4500g,二号油 72g 等。 1 . 2 残留黄药、二号油处理方案分析国内最新的地面水环境质量标准及污水综合排放标准中尚末对黄药、二号油的允许浓度作出规定。按照惯例,地方环保职能部门如对黄药、二号油有明确规定则可遵照执行,反之,可采用同行业的数值:外排水黄药浓度"0 . 05mg / L;二号油则采用松节油标准,为 3mg / L。对含黄药、二号油的浮选废水,一般采用自然降解法。废水排入尾矿库或自然水体后,依靠水力稀释、挥发、生物降解、氧化、吸附、沉降及光降解等综合自然作用使黄药、二号油得以去除或降低它的浓度。针对龙游地区对环境质量要求较高及其浮选废水的特性,经反复论证决定采用空气氧化法降解黄药、二号油。又因浮选本身所加的活化剂是分解黄药、二号油的氧化催化剂,故最终确定处理方法为:酸解中和—鼓风曝气搅拌降解黄药、二号油。 1 . 3 分析方法二化学需氧量采用重酸钾标准法; 2黄药分析采用萃取比色法;间油类测定用 OCMA—220 型油份浓度测定仪(非分散红外法);*色度用比色法; 5其余项目均按中国环境科学出版社《水和废水监测分析方法》中操作规程进行分析; 6污泥颗粒分级用日本岛津 SA—CP3 粒度分析仪。 2 试验内容 2 . 1 硫酸中和尾矿水试验量取尾矿水 300mg ,硫酸投入量分别为 40 X 10 - 4 %、80 X 10 - 4 %、120 X 10 - 4 %、… 320 X · 6 · ·试验研究· IM & P 化工矿物与加工 2001 年第 7 期 ! 收稿日期:2001-05-16 10 - 4 。搅拌 15min,静止 2h,取澄清样分析。控制项目:pH、悬浮物、硫酸根。 2 . 2 矿坑酸性水中和精、尾矿水试验量取精、尾矿水各 300mL,分别加入酸性水 3、6、12、…48mL。搅拌 15min,静止 2h,取澄清液送样分析。控制项目:pH、悬浮物、可溶盐、硫酸根、色度。 2 . 3 选矿废水中黄药、二号油的空气氧化试验量取 2000mL 选矿废水,调整 pH 到所需范围、添加适量黄药使其浓度达到原水数值。并按 1001 4 加酸性水,用无油压缩机曝气 20min,静止 2h,取样分析。

2 . 4 污泥性能及沉降污泥沉降试验参照《水污染控制试验》[美]介绍的方法,用 067 X 100mm 有机玻璃沉降柱,对龙游硫铁矿中和处理后的尾矿水作自然沉降试验。试验方法如下:取 3000mL 尾矿水按 100 1 4 加入酸性水 120mL,曝气搅拌中和倒入沉降柱内,从取样口取样,分析悬浮物 SS 浓度,计算悬浮物 SS 去除率。 3 结果与讨论 3 . 1 硫酸中和尾矿水硫酸中和尾矿水试验结果见表 1。从表 1 可以看出,尾矿水中和处理硫酸用量在 50 ~ 240mg / L 之间,出水 pH 均能符合国家污水综合排放标准(一级)及国家农灌水标准(一类)。因某些浮选药剂的氧化性能使尾矿水的 pH 值自然缓慢降低,故本试验确定硫酸最佳用量为 50mg / L,此时出水 pH 为 8 . 5,悬浮物微量。此法的优点是灵活、又可少引入不良因素,且硫酸市场价格较低。 3 . 2 矿山酸性水中和精、尾矿水矿山酸性水中和精、尾矿水试验结果见表 2、表 3。从表 2、表 3 可以看出:牛角湾矿区酸性水中和选矿废水的用量在 15 ~ 42L 酸性水 / m3 选矿废水之间时出水 pH 都可满足国家污水综合排放标准(一级)及国家农灌水标准的要求。本试验精矿出水 pH7 . 08,尾矿出水 pH6 . 34。表 1 硫酸—尾矿水中和试验结果硫酸投加量(mg / L) pH 悬浮物(mg / L)硫酸根(mg / L) 0 10 . 16 10 . 38 224 118 289 . 9 298 . 9 40 9 . 01 9 . 19 微微 312 . 8 330 . 9 80 7 . 74 8 . 02 44 22 367 . 1 355 . 6 120 7 . 51 7 . 23 30 微 409 . 1 301 . 0 160 6 . 95 6 . 89 58 微 429 . 7 427 . 2 200 6 . 63 6 . 82 微 46 469 . 2 461 . 0 240 6 . 61 3 . 42 38 微 496 . 4 280 3 . 92 3 . 32 32 微 534 . 3 521 . 9 表 2 矿坑酸性水中和精矿水结果硫酸投加量(mg / L) pH 悬浮物(mg / L)可溶盐(mg / L)硫酸根(mg / L)色度(度) 0 11 . 08 352 960 398 . 3 5 5 8 . 96 微 986 459 . 2 5 10 8 . 98 微 1026 462 . 5 5 20 7 . 79 微 1150 514 . 3 5 40 7 . 08 微 1322 634 . 5 60 6 . 37 微 1460 672 . 4 70 5 . 95 90 1388 720 5 90 5 . 08 66 1490 776 . 9 7 . 5 100 4 . 96 1566 817 . 2 14 . 5 120 4 . 38 80 1788 958 . 0 22 140 3 . 98 58 1776 967 . 0 此法优点是能以废治废,但由于矿山酸性水中的、可溶盐、金属离子含量较高,处理不当可能使出水水质受到影响。 3 .3 选矿废水中黄药、二号油的空气氧化试验结果空气氧化试验结果见表 4。 · 7 · ·试验研究· IM & P 化工矿物与加工 2001 年第 7 期由表 4 可见,选矿废水经曝气处理后出水黄药、油类浓度已达到予期指标。表 3 矿坑酸性水中和尾矿水结果硫酸投加量(mg / L) pH 悬浮物(mg / L)可溶盐(mg / L)硫酸根(mg / L)色度(度) 0 10 . 54 100 718 307 . 8 10 10 9 . 16 微 746 358 . 0 12 20 8 . 00 微 842 403 . 3 13 30 7 . 20 微 894 453 . 5 12 40 6 . 34 微 906 497 . 1 18 50 5 . 53 微 954 527 . 5 23 . 5 60 4 . 83 微 1000 562 . 9 43 表 4 选矿废水中黄药、二号油的降解结果类别悬浮物(mg / L)可溶盐(mg / L)黄药(mg / L)油类(mg / L)色度(度)调整后尾矿水 70 800 0 . 3 1 . 1 24 出水 1 微 966 < 0 . 01 0 . 3 22 出水 2 微 948 < 0 . 01 0 . 3 22 3 . 4 污泥性能及沉降分析悬浮物自然沉降试验结果及污泥粒度分级结果分别见表 5、表 6。表 5 悬浮物自然沉降试验结果停留时间(min) 悬浮物(mg / L) 去除率(%) 0 570 . 4 0 5 440 22 . 86 10 230 59 . 68 15 142 75 . 11 40 128 77 . 56 50 126 77 . 91 60 80 85 . 79 90 60 89 . 48 120 54 94 . 7 试验结果(见表 5、表 6)表明:尾矿水经中和处理后自然沉降 2h,悬浮物去除率达 94 . 7%,其浓度基本能满足要求。污泥性能参数:①污泥体积为总体积的 3%; ②污泥湿重:2 . 17kg / m3 尾矿水;③污泥干重: 0 . 39kg / m3 尾矿水;④污泥含水率:92 . 7%;⑤污泥粒度分级为:颗粒平均粒径 6 . 66 P m。以上结果可为设计中选择脱水方法提供参考依据。表 6 污泥粒度分级表直径(P m) % 直径(P m) % > 30 1 . 5 4 ~ 5 7 . 9 20 ~ 30 3 . 3 3 ~ 4 3 . 9 15 ~ 20 3 . 4 2 ~ 3 2 . 9 10 ~ 15 7 . 2 1 . 5 ~ 2 1 . 5 8 ~ 10 9 . 5 1 ~ 1 . 5 0 . 6 6 ~ 8 37 . 6 0 . 8 ~ 1 0 . 4 5 ~ 6 19 . 3 0 ~ 0 . 8 0 . 9 4 结语二 龙游硫铁矿选矿废水处理采用酸碱中和 —鼓风曝气搅拌降黄药、二号油的工艺流程能满足国家污水综合排放标准(一级)及农灌水标准(一类)的要求。 2 用硫酸作中和剂处理,每 m3 选矿废水硫酸用量为 50g,不计基建投资及电费,药剂费用为 0 . 0125 元 / m3 废水。间 用矿山酸性水中和处理,酸性水量与选矿废水量之比为 1 1 25。* 经处理后的选矿废水悬浮物去除率达 94 . 7%,污泥体积为总体积的 3%,污泥含水率 92 . 7%

 
 
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