一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域污染物處理方法，特別涉及一種有色金屬礦山酸性廢水處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大多數(shù)有色金屬礦山屬于多金屬礦，礦石含有銅、鉛、鋅、金、銀、鉬等有價元素，這 些金屬元素主要以次生的硫化礦為主，這些礦物在開采過程中，由于空氣、水和細菌的共同 作用，形成硫酸、金屬硫酸鹽，并溶出礦石中的多種金屬離子，從而形成含有銅、鐵、鋅、錳、 砷等的酸性廢水。特別是有些金屬礦山只有浮選作業(yè)，無電解和堆浸作業(yè)，加入礦山所處位 置位于青藏高原、云貴高原等高海拔地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，更易形成含有大量硫酸根離子的 酸性廢水，進而引發(fā)泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
[0003] 礦山酸性廢水排入環(huán)境后，會使水體的pH值發(fā)生變化，破壞水體的自然緩沖作 用，消滅或抑制微生物的生長，妨礙水體自凈，導(dǎo)致水體出現(xiàn)發(fā)臭、變色等現(xiàn)象，并且酸性水 會嚴重腐蝕管道、水泵、水泥等構(gòu)筑物及其他機械設(shè)備，給人們的健康、生活及生產(chǎn)帶來巨 大的威脅。目前，對礦山酸性廢水處理的方法主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、膜分 離法等。這些方法在礦山應(yīng)用過程中，只注重對礦山酸性廢水的治理，沒有統(tǒng)籌考慮到酸性 廢水的資源化利用，從而造成投資成本巨大、運行成本昂貴、占地面積較大、資源浪費嚴重 等諸多不利因素。因此，如何研宄一種實際可行、經(jīng)濟合理的酸性廢水處理方法，實現(xiàn)酸性 廢水的有效資源化利用是目前有色金屬礦山面臨的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有處理方法存在的上述問題，而提供一種工藝流程簡 單、處理效果好、處理效率高，無渣場和過濾系統(tǒng)，可實現(xiàn)酸性廢水零排放的有色金屬礦山 酸性廢水快速有效處理方法。
[0005] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0006] (1)、引水：酸性廢水收集后，設(shè)立引水管道，通過自流或水泵引流至選礦廠附近的 調(diào)節(jié)池內(nèi)；
[0007] (2)、沉鐵反應(yīng)：將調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水通入至沉鐵反應(yīng)器內(nèi)，投加堿性試劑，將 PH值調(diào)節(jié)至3. 5~4. 0之間，反應(yīng)時間至少20min，將三價鐵離子轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵完全沉淀 下去，若廢水中無三價鐵離子，可直接進入硫化處理單元；
[0008] (3)、硫化處理：沉鐵處理后的渣水混合液在攪拌狀態(tài)下，投加硫化試劑或重金屬 螯合劑，反應(yīng)時間至少20min，使廢液中的銅離子或其他重金屬離子生成難容沉淀物；
[0009] (4)、中和處理：硫化處理后的渣水混合液投加堿性試劑調(diào)節(jié)pH值至7~9之間進 行中和處理，中和處理反應(yīng)時間至少30min ;
[0010] (5)、用于選礦生產(chǎn)流程：中和處理后的處理液和處理渣按一定比例給入到選礦廠 的磨礦機中，與原礦共同磨礦后進入選礦生產(chǎn)流程，或給入到尾礦濃密機中，與選礦產(chǎn)生的 尾礦漿一起濃密，濃密液返回選礦生產(chǎn)流程，底流進行壓濾或直接排入尾礦庫中。
[0011] 所述步驟（1)中，引水管道的材質(zhì)為不銹鋼、PP、PVC或PE，調(diào)節(jié)池作防滲和防腐處 理。
[0012] 所述步驟（2)和步驟（4)中，堿性試劑為生石灰、熟石灰、碳酸鈣、碳酸鈉或氫氧化 鈉。
[0013] 所述步驟（3)中，硫化試劑為無機硫化物或有機硫化藥劑，所述的無機硫化物為 硫化鈉、硫化鐵或硫化鈣，重金屬螯合劑為黃原酸酯類衍生物或二硫代胺基甲酸鹽類衍生 物。
[0014] 所述步驟（5)中，每天中和處理渣給入到磨礦機中的比重不超過選礦廠日處理礦 石量的1. 5%。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] 本發(fā)明根據(jù)有色金屬礦山酸性廢水水量大、水質(zhì)復(fù)雜、處理產(chǎn)渣量高等特征，將酸 性廢水分步處理后返回選礦生產(chǎn)工藝流程中，具有不對選礦生產(chǎn)指標(biāo)產(chǎn)生影響，甚至提高 選礦生產(chǎn)指標(biāo)的作用，從而實現(xiàn)了酸性廢水的零排放，渣的零貯存，縮短工程施工期、縮小 工程施工量、降低工程投資及運行成本。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0018] (1)、引水：酸性廢水收集后，設(shè)立引水管道，通過自流或水泵引流至選礦廠附近的 調(diào)節(jié)池內(nèi)；
[0019] (2)、沉鐵反應(yīng)：將調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水通入至沉鐵反應(yīng)器內(nèi)，投加堿性試劑，將 PH值調(diào)節(jié)至3. 5~4. 0之間，反應(yīng)時間至少20min，將三價鐵離子轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵完全沉淀 下去，若廢水中無三價鐵離子，可直接進入硫化處理單元；
[0020] (3)、硫化處理：沉鐵處理后的渣水混合液在攪拌狀態(tài)下，投加硫化試劑或重金屬 螯合劑，反應(yīng)時間至少20min，使廢液中的銅離子或其他重金屬離子生成難容沉淀物；
[0021] (4)、中和處理：硫化處理后的渣水混合液投加堿性試劑調(diào)節(jié)pH值至7~9之間進 行中和處理，中和處理反應(yīng)時間至少30min ;
[0022] (5)、用于選礦生產(chǎn)流程：中和處理后的處理液和處理渣按一定比例給入到選礦廠 的磨礦機中，與原礦共同磨礦后進入選礦生產(chǎn)流程，或給入到尾礦濃密機中，與選礦產(chǎn)生的 尾礦漿一起濃密，濃密液返回選礦生產(chǎn)流程，底流進行壓濾或直接排入尾礦庫中。
[0023] 所述步驟（1)中，引水管道的材質(zhì)為不銹鋼、PP、PVC或PE，調(diào)節(jié)池作防滲和防腐處 理。
[0024] 所述步驟（2)和步驟（4)中，堿性試劑為生石灰、熟石灰、碳酸鈣、碳酸鈉或氫氧化 鈉。
[0025] 所述步驟（3)中，硫化試劑為無機硫化物或有機硫化藥劑，所述的無機硫化物為 硫化鈉、硫化鐵或硫化鈣，重金屬螯合劑為黃原酸酯類衍生物或二硫代胺基甲酸鹽類衍生 物。
[0026] 所述步驟（5)中，每天中和處理渣給入到磨礦機中的比重不超過選礦廠日處理礦 石量的1. 5%。
[0027] 具體實例：
[0028] 某有色金屬礦山酸性廢水，pH為2. 6，Cu為263. 51mg/L，F(xiàn)e為1235. 47mg/L，Zn為 4. 52mg/L，Ni 為 6. 64mg/L，As 為 2. 12mg/L、SO42-為 15360. 43mg/L，此外還含有微量的其它 重金屬離子。取5L廢水置于攪拌槽中，開啟攪拌，投加質(zhì)量濃度10 %的石灰乳將廢水pH調(diào) 節(jié)至3. 5~4. 0之間，反應(yīng)20min，然后將渣水混合液通入到硫化反應(yīng)攪拌槽中，投加質(zhì)量濃 度10 %的硫化鈉溶液25mL攪拌反應(yīng)30min，然后投加質(zhì)量濃度10 %的石灰乳進行中和反應(yīng) 30min，調(diào)節(jié)pH至8. 0,將中和處理后的中和渣按1. 2%的質(zhì)量百分比與原礦混合，裝入磨礦 機中磨礦，然后進行浮選試驗，中和處理后的中和液全部用于浮選試驗，與不加中和渣的清 水浮選試驗指標(biāo)對比，試驗結(jié)果如表1所示。
[0029] 表1浮選試驗結(jié)果
[0030]
[0031] 從表1的浮選對比試驗結(jié)果可知，酸性廢水處理后的渣和水用于浮選，與沒有投 加處理渣和處理液的浮選試驗結(jié)果相比，浮選指標(biāo)沒有明顯區(qū)別。
【主權(quán)項】
1. 一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，該方法包括以下步驟： (1) 、引水：酸性廢水收集后，設(shè)立引水管道，通過自流或水泵引流至選礦廠附近的調(diào)節(jié) 池內(nèi)； (2)、沉鐵反應(yīng)：將調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水通入至沉鐵反應(yīng)器內(nèi)，投加堿性試劑，將pH值 調(diào)節(jié)至3. 5~4.O之間，反應(yīng)時間至少20min，將三價鐵離子轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵完全沉淀下去， 若廢水中無三價鐵離子，可直接進入硫化處理單元； (3) 、硫化處理：沉鐵處理后的渣水混合液在攪拌狀態(tài)下，投加硫化試劑或重金屬螯合 劑，反應(yīng)時間至少20min，使廢液中的銅離子或其他重金屬離子生成難容沉淀物； (4)、中和處理：硫化處理后的渣水混合液投加堿性試劑調(diào)節(jié)pH值至7~9之間進行中 和處理，中和處理反應(yīng)時間至少30min; (5) 、用于選礦生產(chǎn)流程：中和處理后的處理液和處理渣按一定比例給入到選礦廠的磨 礦機中，與原礦共同磨礦后進入選礦生產(chǎn)流程，或給入到尾礦濃密機中，與選礦產(chǎn)生的尾礦 漿一起濃密，濃密液返回選礦生產(chǎn)流程，底流進行壓濾或直接排入尾礦庫中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，其特征在 于：所述步驟（1)中，引水管道的材質(zhì)為不銹鋼、PP、PVC或PE，調(diào)節(jié)池作防滲和防腐處理。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，其特征在 于：所述步驟（2)和步驟（4)中，堿性試劑為生石灰、熟石灰、碳酸鈣、碳酸鈉或氫氧化鈉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，其特征在 于：所述步驟（3)中，硫化試劑為無機硫化物或有機硫化藥劑，重金屬螯合劑為黃原酸酯類 衍生物或二硫代胺基甲酸鹽類衍生物。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，其特征在 于：所述的無機硫化物為硫化鈉、硫化鐵或硫化鈣.6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，其特征在 于：所述步驟（5)中，每天中和處理渣給入到磨礦機中的比重不超過選礦廠日處理礦石量 的 1. 5%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有色金屬礦山酸性廢水快速有效處理方法，該方法主要分為沉鐵反應(yīng)、固液分離、硫化處理和中和處理四步，酸性廢水首先通過投加堿性試劑或磷酸鹽、硫化物等藥劑進行沉鐵處理，然后投加硫化試劑或重金屬螯合劑，使廢液中的銅離子或其他重金屬離子產(chǎn)生沉淀，再投加堿性試劑進行中和處理，處理后的處理液和處理渣按一定比例用于選礦生產(chǎn)流程中。本發(fā)明根據(jù)有色金屬礦山酸性廢水水量大、水質(zhì)復(fù)雜、處理產(chǎn)渣量高等特征，將酸性廢水分步處理后返回選礦生產(chǎn)工藝流程中，具有不對選礦生產(chǎn)指標(biāo)產(chǎn)生影響，甚至提高選礦生產(chǎn)指標(biāo)的作用，從而實現(xiàn)了酸性廢水的零排放，渣的零貯存，縮短工程施工期、縮小工程施工量、降低工程投資及運行成本。
【IPC分類】C02F9/04, C02F101/20
【公開號】CN104891710
【申請?zhí)枴緾N201510313731
【發(fā)明人】李哲浩, 劉強, 龍振坤, 吳鈴, 王瑩, 孟凡鈺, 高飛翔
【申請人】長春黃金研究院
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月9日