选矿废水的处理.ppt

选矿废水的处理 概念 选矿厂磨碎和选别过程中外排的废水成为选矿废水选矿废水包括选矿工艺排水 尾矿池溢流水和矿场排水 选矿工艺排水一般是与尾矿浆一起输送到尾矿池 统称为尾矿水 因此 选矿废水的处理成为尾矿水的处理 选矿废水依据其排放源分为两类 精矿以及中矿浓缩脱水产生的溢流水 其水量一般不足选矿总水量的5 浮选等选矿过程的水量 包括一些冲洗水 占总废水量的95 以上 选矿废水的来源 选矿废水主要有以下来源 1 碎矿过程中湿法除尘的排水 以及碎矿及筛分车间 皮带走廊和矿石转运站的地面冲洗水 主要含原矿粉末状的悬浮物 一般经沉淀后即可排放 沉淀物可进入选矿系统回收其中的有用矿物 2 洗矿废水 含大量悬浮物 通常经沉淀的澄清水回用于洗矿 沉淀物根据其成分进入选矿系统后排入尾矿系统 有时洗矿废水呈酸性并含有重金属离子 其性质与矿山酸性废水相似 因而进一步处理的方法也相同 3 冷却水 指碎 磨矿设备油冷却器的冷却水和真空泵排水 其水温较高 往往被直接外排或直接回用于选矿 4 石灰乳及药剂制备车间冲洗地面和设备的废水 主要含石灰或选矿药剂 应首先考虑回用于石灰乳或者药剂制备 或进入尾矿系统与尾矿水一并处理 5 选矿废水 包括选矿厂排出的尾矿液 精矿浓密溢流水 精矿脱水车间过滤机的滤液 主厂房冲洗地面和设备的废水 有时还有中矿浓密溢流水和选矿过程中脱药排水等 这是选厂废水的主要来源 其有害成分基本相同 尾矿液含有大量的悬浮物 选矿废水的分类及其特点 按废水所含污染物的主要成分 有色金属选矿废水可分为酸性废水 碱性废水 重金属废水 含氰废水 含氯废水 含油废水和含放射性元素废水等我国选矿厂的废水主要有三个特点 1 废水排放量大 是我国选矿厂废水的特点之一 每吨矿石的选矿用水量为5 10吨 2 废水成分较复杂 有毒有害成分较多 但浓度较低 3 浮选厂的废水中所含药剂的品种多且浓度较高 采用浮选工艺时 添加的各种捕收剂 抑制剂 起泡剂 调整剂等 除一部分吸附在浮选精矿和尾矿颗粒表面外 其余都随选矿废水排出 一般浮选药剂在废水中的比例 占总加药量的百分数如下 黄药为2 5 3 5 黑药 5 氰化物为20 30 酚类为70 95 2 油为50 90 选矿废水的危害 选矿废水中主要有害物质是重金属离子 矿石浮选时用的各种有机和无机浮选药剂 包括剧毒的氰化物 氰铬合物等 废水中还含有各种不溶解的粗粒及细粒分散杂质 选矿废水中往往还含有钠 镁 钙等的硫酸盐 氯化物或氢氧化物 选矿废水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水混合而形成的 选矿废水中的污染物主要有悬浮物 酸碱 重金属和砷 氟 选矿药剂 化学耗氧物质以及其他的一些污染物如油类 酚 铵 膦等等 重金属如铜 铅 锌 铬 汞及砷等离子及其化合物的危害 已是众所周知 其他污染物的主要危害如下 一 悬浮物 水中的悬浮物可以发生诸如阻塞鱼鳃 影响藻类的光合作用来干扰水生物生活条件 如果悬浮物浓度过高 还可能使河道淤积 用其灌溉又会使土壤板结 如果作为生活用水 悬浮物是感观上使人产生不舒服的感觉一种物质 而且又是细菌 病毒的载体 对人体存在潜在的危害 甚至当悬浮物中存在重金属化合物时 在一定条件下 水体的pH下降 离子强度 有机螯合剂浓度变化等 会将其释放到水中 二 黄药 即黄原酸盐 为淡黄色粉状物 有刺激性臭味 易分解 嗅味阀为0 005mg L 被黄药污染的水体中的鱼虾等有难闻的黄药味 黄药易溶于水 在水中不稳定 尤其是在酸性条件下易分解 其分解物CS可以是硫污染物 因此 我国地面水中丁基黄原酸盐的最高容许浓度为0 005mg L 而前苏联水体中极限丁基黄原酸钠的浓度为0 001mg L 三 黑药 以二羟基二硫化磷酸盐为主要成分 所含杂质包括甲酸 磷酸 硫甲酚和硫化氢等 呈现黑褐色油状液体 微溶于水 有硫化氢臭味 它也是选矿废水中酚 磷等污染的来源 四 松醇油 即为2 浮选油 主要成分为萜烯醇 黄棕色油状透明液体 不溶于水 属无毒选矿药剂 但具有松香味 因此能引起水体感观性能的变化 由于松醇油是一种起泡剂 易使水面产生令人不快的泡沫 五 氰化物 剧毒物质 其进入人体后 在胃酸的作用下被水解成氢氰酸而被肠胃吸收 然后进入血液 血液中的氢氰酸能与细胞色素氧化酶的铁离子结合 生成氧化高铁细胞色素酸化酶 从而失去传递氧的能力 使组织缺氧导致中毒 但氰化物可以通过水体中有自净作用而去除 因此 如果利用这一特性延长选矿废水在尾矿库中的停留时间 可以使之达到排放标准 六 硫化物 一般情况下 S HS一在水中会影响水体的卫生状况 在酸性条件下生成硫化氢 当水中硫化氢含量超过0 5mg L 对鱼类有毒害作用 并可觉察其散发出的臭气 大气中硫化氢嗅觉阀为10mg m3 此外 低浓度CS2 在水中易挥发 通过呼吸和皮肤进入人体 长期接触会引起中毒 导致神经性疾病 夏科氏二硫化碳癔病 七 化学耗氧物 化学需氧量是水中的耗氧有机物的量化替代性指标 在选矿废水中的耗氧物 主要是残存于水中的选矿药剂 一些金属矿山选矿废水水质如下表所示 废水处理的主要方法 选矿废水水量大 成分复杂 根据其水质 水量进行处理和利用的方法也繁多 而废水处理的基本任务就是将废水中的污染物质分离出来并加以利用 使之再资源化 或将其转化为无害物质 根据废水处理的实质 一般可归纳为物理过程 化学过程 物理化学过程 传质单元过程和生物化学过程等几大类 按照水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度 废水处理一般可分为三级 一级处理 也程预处理 采用物理处理方法 即用格栅 筛网 沉沙池 沉淀池 隔油池等构筑物 去除废水中的固体悬浮物 浮油 初步调整pH值 减轻废水的腐化程度 废水经一级处理后 一般达不到排放标准 BOD去除率仅25 40 一级处理属于二级处理的预处理 二级处理 也程生化处理 二级处理是通过微生物的代谢作用 是将污水中呈胶体 溶液或者微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定的无害物质 经过二级处理后 废水中可生物降解的有机污染物的去除率达90 左右 固体悬浮物的去除率为90 95 使水质大大改善 且大部分可达到排放标准 但是在处理过程中 常使处理水出现磷 氮富氧化的现象 三级处理又称为深度处理三级处理是在一级处理 二级处理之后 进一步处理难降解的有机物 氮 磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物 病菌等进一步深度处理 以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的 三级处理使用的方法有生物脱氮除磷法 混凝沉淀法 过滤法 活性炭吸附法 离子交换法和电渗析法等 物理处理法 物理处理法主要包括过滤 重心分离 离心分离等工业污水的 该法是最常用的一类净化治理工业污水的技术 常用于污水处理的预处理 主要是通过物理方法对水中容易处理的成分除掉 如悬浮颗粒 难溶物质等 在处理过程中不改变污染物的组成和化学性质主要的物理处理法有 重力分离法离心分离法过滤法 重力分离法称为沉淀法 又称为澄清法 是利用废水中悬浮物密度大于废水密度的特点 借助于重力或者惯性力形成沉淀物的原理达到固液分离的目的离心分离法物体告诉旋转会产生比其自身重力大的多的离心力 含悬浮物的废水告诉旋转时 由于悬浮颗粒和废水的质量不同 所受到的离心力的大小也不相同 质量大的被甩到圈外 质量小的则留在圈内 通过不同的出口分别被引导出来 利用此原理可分离废水中的悬浮颗粒 并净化废水 过滤法过滤法是借助处理设备的空隙阻挡和截留废水中的悬浮固体的操作工艺 又称为阻力截流法 化学处理法 化学处理法是通过化学反应去除废水中较难处理的杂质 化学法包括沉淀法 混凝法 中和法 氧化还原法 铁氧体法沉淀法不同物质在水中的溶解度不同 采用某些化学物质作沉淀剂 使其与溶于废水中的物质发生化学反应 生成微溶或者难溶于水的化合物 从而从废水中沉淀分离出去的水处理方法称为化学沉淀法 该法多用于除去废水中的铜 镍 汞 铬 锌 铁 铅 锡等重金属离子 砷 硼等两性元素 钙镁等碱土金属以及某些非金属元素 硫 氟等 混凝法废水中较大的粗粒悬浮物可用自然沉淀除去 但是微小的悬浮物特别是胶体粒子沉降很慢 难以分离出去 化学混凝法的原理是向水中投加混凝剂 破坏微细颗粒的稳定性 是其互相接触而凝聚在一起 然后形成絮状物 并下沉分离 中和法工业废水中常含有一定量的酸性物质或者碱性物质 其中含酸浓度大于5 和含碱浓度大于3 的废水为高浓度废水 常称为废酸液或者废碱液 对于高浓度酸碱废水 应首先考虑重复使用或者回收 对于浓度低于4 的含酸废水和浓度在2 以下的含碱废水 在没有有效的利用方法 又无回收利用价值时 均应用中和法进行无害化处理 氧化还原法氧化法 是最终除去废水中物质的有效方法之一 对各种工业废水几乎都可以采用还原法 采用还原剂 使其与废水中的物质发生反应 把有毒物质转变成低毒 微毒或者无毒物质铁氧体法水中各种离子形成不溶性的铁氧体晶粒而沉淀析出的方法称为铁氧体法 物理化学处理方法 在工业污水的治理