本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域,具體涉及一種白鎢選礦廢水處理工藝。
背景技術(shù):
由于在白鎢礦浮選過(guò)程中添加了硅酸鈉(俗稱水玻璃,為常用抑制劑),使礦漿中的微細(xì)顆粒形成一個(gè)很穩(wěn)定的膠體分散體系。該選礦廢水含有大量難以沉降的懸浮物,具有膠體的物理化學(xué)特性。膠體的微粒處于懸浮均勻分布的狀態(tài)而不被破壞,具有穩(wěn)定性。膠體因分散微粒細(xì)小,布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散作用可以對(duì)抗重力而具有沉降穩(wěn)定性。但因膠體又是多相分散系,擁有較大的相間界面和巨大的自由能,其微細(xì)粒子趨向于相互結(jié)合為粗粒聚集體,因而具有聚合不穩(wěn)定性。處理這樣的廢水可以采用通過(guò)加酸、加堿或加強(qiáng)電解質(zhì),使廢水中的脈石礦微小懸浮物從穩(wěn)態(tài)中解脫。與此同時(shí),廢水中的鉛、鋅等重金屬能夠在堿性條件下生成難溶化合物,因此通過(guò)加入石灰乳就可以達(dá)到既破壞廢水的膠體穩(wěn)定性,又可以同時(shí)沉淀去除廢水中的重金屬離子,一般選礦企業(yè)也會(huì)選擇這種方式處理廢水。然而該廢水因?yàn)樘幚磉^(guò)程中投加大量石灰乳,會(huì)造成pH值超標(biāo)(pH值為12左右),直接排放可能會(huì)在河道中形成大量含鈣礦物質(zhì)的析出;處理后的廢水用于白鎢選礦中,高pH值也會(huì)抑制白鎢礦的浮選過(guò)程,所含的過(guò)量鈣離子會(huì)吸附并活化脈石礦物,導(dǎo)致浮選過(guò)程消耗大量捕收劑。中國(guó)發(fā)明專利,公開日為:2012年12月19日,公開號(hào):CN102826695A,公開了一種白鎢選礦廢水處理工藝,采用先電解除去絕大部分水玻璃和大部分有機(jī)藥劑,再加入助凝劑進(jìn)一步沉降除去水玻璃和有機(jī)藥劑,最后加入氧化劑除去廢水中剩余的有機(jī)藥劑。該發(fā)明提供的工藝對(duì)水玻璃的去除率在94.5%以上,選礦有機(jī)藥劑去除率在98%以上,出水水質(zhì)穩(wěn)定,超過(guò)GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,處理水可回用于選礦工藝。其不足之處在于:廢水電解能耗較高,且電極長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)受到污染,影響處理效果;處理過(guò)程中需投加過(guò)量的氧化劑,費(fèi)用高且出水中會(huì)有殘留,影響水質(zhì)。中國(guó)發(fā)明專利,公開日為:2015年1月7日,公開號(hào):CN104261531A,公開了一種白鎢尾礦廢水用于白鎢礦選礦的工藝,該工藝是將白鎢尾礦廢水的pH調(diào)節(jié)至弱酸性后,依次加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺,混合均勻,陳化,得到澄清回收液;所得回收液作為溶劑介質(zhì)返回白鎢礦的浮選工藝中重復(fù)使用;該工藝充分利用白鎢尾礦廢水,對(duì)白鎢尾礦廢水有效沉降,使水質(zhì)達(dá)到白鎢礦浮選要求,直接回用于白鎢礦選礦的工藝。其不足之處在于:該發(fā)明的處理工藝中未考慮主要的脈石雜質(zhì)鈣離子和過(guò)飽和的二氧化碳對(duì)白鎢浮選工藝回收率的負(fù)面影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的白鎢選礦廢水處理過(guò)程中存在的能耗高、成本高和效果差的問(wèn)題,本發(fā)提出了一種白鎢選礦廢水處理工藝。它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)白鎢選礦廢水的處理能耗低,成本低,效果好,處理后的廢水能夠回用于白鎢礦選礦或直接排放。2.技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種白鎢選礦廢水處理工藝,其步驟為:A、向白鎢選礦廢水中投加石灰,pH值調(diào)至11~12;加入石灰乳能夠達(dá)到既破壞廢水的膠體穩(wěn)定性,又能夠同時(shí)沉淀去除廢水中的重金屬離子;但是,投加大量石灰乳,會(huì)造成pH值超標(biāo)(pH值為12左右),直接排放可能會(huì)在河道中形成大量含鈣礦物質(zhì)的析出;處理后的廢水用于白鎢選礦中,高pH值也會(huì)抑制白鎢礦的浮選過(guò)程,所含的過(guò)量鈣離子會(huì)吸附并活化脈石礦物,導(dǎo)致浮選過(guò)程消耗大量捕收劑?;卣{(diào)pH值會(huì)導(dǎo)致硅酸溶膠的析出,直排水體后河道里會(huì)出現(xiàn)白色絮狀沉淀物,影響水質(zhì)和感官感受,且處理水中含有大量過(guò)飽和的二氧化碳,回用于浮選過(guò)程將導(dǎo)致所產(chǎn)生的氣泡大而易破,降低白鎢礦的浮選率。為避免上述問(wèn)題,需要對(duì)廢水做進(jìn)一步處理;B、脫穩(wěn)沉淀后,利用壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離;所用的壓濾機(jī)為廂式壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、隔膜式壓濾機(jī)或板框壓濾機(jī),主要目的是為了實(shí)現(xiàn)固液分離;C、固體排入尾礦庫(kù),壓濾機(jī)的出水進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)罐,并向一級(jí)反應(yīng)罐中加入碳酸鈉,與碳酸鈉充分混合;D、混合后的水進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)罐,并向二級(jí)反應(yīng)罐中加入助凝劑PAM,與PAM進(jìn)行絮凝反應(yīng);E、自流進(jìn)入沉淀池,依靠重力作用進(jìn)行固液分離,底層濃縮污泥排入尾礦庫(kù);F、上清液進(jìn)入微絮凝過(guò)濾器,進(jìn)一步去除廢水中的懸浮顆粒物,其中微絮凝過(guò)濾器需要定期進(jìn)行反沖洗以預(yù)防其堵塞,5%的微絮凝過(guò)濾器出水作為反沖水排入尾礦庫(kù);G、95%的微絮凝過(guò)濾器出水中加入濃硫酸調(diào)節(jié)pH值至6~9;H、出水進(jìn)入微渦流反應(yīng)池,進(jìn)一步截留因pH值變化析出的硅酸溶膠、殘留的碳酸鈣和硅酸鈣等混合白色懸浮顆粒物,其中微渦流反應(yīng)池需要定期進(jìn)行沖洗以預(yù)防截留顆粒物及溶膠隨出水流失,5%的微渦流反應(yīng)池出水作為沖洗水排入尾礦庫(kù);I、95%的微渦流反應(yīng)池出水經(jīng)脫氣塔脫除過(guò)飽和的二氧化碳后即可回用于白鎢礦選礦或直接排放。出水水質(zhì)指標(biāo)能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。95%的微渦流反應(yīng)池出水流經(jīng)脫氣塔脫除過(guò)飽和的二氧化碳后回用于白鎢選礦或直接排放,經(jīng)處理后出水滿足浮選過(guò)程用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),提高廢水的回用率,可達(dá)90%,節(jié)約水資源。本發(fā)明與廢水電解相比,不需要用電,能耗低,不需要使用電極,不存在電極長(zhǎng)時(shí)間使用受到污染,影響處理效果的問(wèn)題;處理過(guò)程中不需投加過(guò)量的氧化劑,降低了投入成本,出水中不會(huì)有殘留,不會(huì)影響水質(zhì),同時(shí)也降低了廢水處理成本。優(yōu)選地,步驟C中所添加的藥劑碳酸鈉與經(jīng)步驟B處理后廢水中所含鈣離子的物質(zhì)的量之比為1.05~1.1:1。碳酸鈉與鈣離子反應(yīng),生成碳酸鈣沉淀,避免了脈石雜質(zhì)鈣離子對(duì)白鎢浮選工藝回收率的負(fù)面影響。優(yōu)選地,所述的一級(jí)反應(yīng)罐采用圓形立式鋼制反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)配套設(shè)置機(jī)械攪拌設(shè)備,攪拌速度為60~70r/min,水力停留時(shí)間為4~6min。優(yōu)選地,一級(jí)反應(yīng)罐和二級(jí)反應(yīng)罐之間設(shè)有靜態(tài)混合器,使廢水中的微小顆粒物和PAM充分混合反應(yīng)。優(yōu)選地,步驟D中,PAM的投加濃度為0.1%,投加量為廢水體積的0.2%~0.5%。優(yōu)選地,所述的二級(jí)反應(yīng)罐采用兩格串聯(lián)鋼制反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置慢速機(jī)械攪拌進(jìn)行反應(yīng),攪拌速度為10~15r/min,水力停留時(shí)間為8~12min。優(yōu)選地,所述的沉淀池為斜管沉淀池或輻流沉淀池。優(yōu)選地,所述的微絮凝過(guò)濾器內(nèi)的濾料為陶?;蚴⑸?,均勻混合,對(duì)應(yīng)的平均粒徑范圍分別為1~2mm和0.5~1mm,濾速為10~15m/h。優(yōu)選地,所述的微絮凝過(guò)濾器反沖洗間隔時(shí)間為6h。為預(yù)防其堵塞,5%的微絮凝過(guò)濾器出水作為反沖水排入尾礦庫(kù)。優(yōu)選地,所述的微渦流反應(yīng)池中用尼龍網(wǎng)包裹固定塑料多面空心球,空心球的球徑為25~50mm,堆積個(gè)數(shù)為11500~85000個(gè)/m3,進(jìn)一步截留因pH值變化析出的硅酸溶膠、殘留的碳酸鈣和硅酸鈣等混合白色懸浮顆粒物。優(yōu)選地,所述的微渦流反應(yīng)池沖洗間隔時(shí)間為6h。為預(yù)防截留顆粒物及溶膠隨出水流失,5%的微渦流反應(yīng)池出水作為沖洗水排入尾礦庫(kù)。優(yōu)選地,所述的脫氣塔選用塑料多面空心球,空心球的球徑為25~50mm,堆積個(gè)數(shù)為11500~85000個(gè)/m3。3.有益效果采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:(1)常規(guī)白鎢選礦廢水處理,加入石灰乳能夠達(dá)到既破壞廢水的膠體穩(wěn)定性,又能夠同時(shí)沉淀去除廢水中的重金屬離子;但是,投加大量石灰乳,會(huì)造成pH值超標(biāo)(pH值為12左右),直接排放可能會(huì)在河道中形成大量含鈣礦物質(zhì)的析出;處理后的廢水用于白鎢選礦中,高pH值也會(huì)抑制白鎢礦的浮選過(guò)程,所含的過(guò)量鈣離子會(huì)吸附并活化脈石礦物,導(dǎo)致浮選過(guò)程消耗大量捕收劑?;卣{(diào)pH值會(huì)導(dǎo)致硅酸溶膠的析出,直排水體后河道里會(huì)出現(xiàn)白色絮狀沉淀物,影響水質(zhì)和感官感受,且處理水中含有大量過(guò)飽和的二氧化碳,回用于浮選過(guò)程將導(dǎo)致所產(chǎn)生的氣泡大而易破,降低白鎢礦的浮選率,為避免上述問(wèn)題,需要對(duì)廢水做進(jìn)一步處理,本發(fā)明的基本原理為化學(xué)沉淀、微絮凝過(guò)濾、微渦流反應(yīng)和風(fēng)力吹脫:利用碳酸鈉和PAM與選礦廢水中殘留的有害礦物雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成大量微細(xì)的懸浮物;然后利用專用填料構(gòu)建的微絮凝過(guò)濾設(shè)備,實(shí)現(xiàn)固液分離;調(diào)整pH值后,出水進(jìn)入填充塑料多面空心球的微渦流反應(yīng)池,截留硅酸溶膠、碳酸鈣和硅酸鈣等混合懸浮顆粒物;最后流經(jīng)脫氣塔脫除過(guò)飽和的二氧化碳后既可回用也可直排水體;(2)本發(fā)明采用微絮凝過(guò)濾器內(nèi)的濾料為陶?;蚴⑸埃瑢?duì)應(yīng)的平均粒徑范圍分別為1~2mm和0.5~1mm,濾速為10~15m/h,進(jìn)一步去除廢水中的懸浮顆粒物;進(jìn)行反沖洗,以預(yù)防其堵塞,5%的微絮凝過(guò)濾器出水作為反沖水排入尾礦庫(kù),95%的微絮凝過(guò)濾器出水中加入濃硫酸調(diào)節(jié)pH值至6~9;本發(fā)明采用微渦流反應(yīng)池中用尼龍網(wǎng)包裹固定塑料多面空心球,空心球的球徑為25~50mm,堆積個(gè)數(shù)為11500~85000個(gè)/m3,進(jìn)一步截留因pH值變化析出的硅酸溶膠、殘留的碳酸鈣和硅酸鈣等混合白色懸浮顆粒物;進(jìn)行沖洗以預(yù)防截留顆粒物及溶膠隨出水流失,5%的微渦流反應(yīng)池出水作為沖洗水排入尾礦庫(kù);95%的微渦流反應(yīng)池出水經(jīng)脫氣塔脫除過(guò)飽和的二氧化碳后能夠回用于白鎢選礦或直接排放,經(jīng)處理后出水滿足浮選過(guò)程用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),提高廢水的回用率,可達(dá)90%,節(jié)約水資源;(3)本發(fā)明使用壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離后,將壓濾機(jī)的出水進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)罐,并向一級(jí)反應(yīng)罐中加入碳酸鈉,與碳酸鈉充分混合;所添加的藥劑碳酸鈉與鈣離子的物質(zhì)的量之比為1.05~1.1:1;所述的一級(jí)反應(yīng)罐采用圓形立式鋼制反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)配套設(shè)置機(jī)械攪拌設(shè)備,壓濾機(jī)的出水與碳酸鈉充分混合,水力停留時(shí)間為4~6min;碳酸鈉與鈣離子反應(yīng),生成碳酸鈣沉淀;微絮凝過(guò)濾器出水回調(diào)pH值后硅酸根與氫離子結(jié)合,析出硅酸溶膠,利用微渦流反應(yīng)池加以去除;脫氣塔脫除處理水中過(guò)飽和的二氧化碳,避免了脈石雜質(zhì)鈣離子、硅酸溶膠和二氧化碳對(duì)白鎢浮選工藝回收率的負(fù)面影響;(4)本發(fā)明與廢水電解相比,不需要用電,能耗低,不需要使用電極,不存在電極長(zhǎng)時(shí)間使用受到污染,影響處理效果的問(wèn)題;處理過(guò)程中不需投加過(guò)量的氧化劑,降低了投入成本,出水中不會(huì)有殘留,不會(huì)影響水質(zhì),同...