钨矿废水循环利用的试验研究

1、钨矿废水循环利用的试验研究Seria1No.488December.2oo9现代矿业MORDENMINING钨矿废水循环利用的试验研究刘维廉吕新彪(中国地质大学(武汉)资源学院)总第488期2009年12月第l2期摘要:介绍了钨矿浮选尾矿废水中合有大量固体悬浮物颗粒及重金属离子,通过试验研究,加入石灰进行胶体脱稳,再经过混凝沉淀和活性炭吸附,能有效去除其中的悬浮物,重金属离子,降低其起泡性.关键词:选矿废水;混凝;吸附;循环利用中图分类号:X751文献标识码:A文章编号:16746082(2009)12-0045-03TestsofCirculationUtilizationofWastewa

2、terfromTungsten0reFlotationLiuWeilianLvXinbiao(ResourcesCollege,ChinaUniversityofGeosciences)Abstract:Therewasagreatquantityofsolidsuspendedmattersandheavymetalionsinwastewateroftungstenoreflotation.Thesuspendedmattersandheavymetalionscouldberemovedfromwastewaterbycoagulationandactivatedcarbonadsorp

3、tionaftertheywerefreeofthecolloidstabilitybylime.Frothinessinthewastewaterwasreduced.Keywords:Flotationwastewater;Coagulation;Adsorption;Circulationutilization1引言有色金属矿浮选生产过程中排出大量含有残存选矿药剂的废水,对环境的危害已被人们所重视J.将选矿废水循环利用被认为是最为有效的治理方法之一l2,其中废水中悬浮物的去除是水循环利用的一项重要环节.甘肃某矿业公司采用磨矿(一200目75%)一浮铜一白钨矿浮选粗选_力温精选的工艺,回收

4、矿石中的铜和钨,为了保证钨精矿品位,在选钨流程中加人1520kg/t的硅酸钠及其他药剂,使得尾矿沉降缓慢,造成尾矿库容积不够;另外由于选铜流程中加入了大量的具有强起泡性能的DY.1,GYW等酯类捕收剂,矿浆具有极强的起泡性,使得回水利用困难.因此,对选矿废水的治理及循环利用,已成为该矿亟待解决的问题.2废水水质及水循环利用试验方案2.1试验用水试验研究用水取自甘肃某矿尾矿库出水.原水样及废水水质指标见表1.检测结果表明,尾矿废刘维廉(1977一),男,湖南道县人,硕士,主要从事选矿与废水处理方面研究,430074湖北省武汉市.水中的固体悬浮物颗粒多,cun,Ph等重金属离子超标,而且该废水有较

5、强的起泡性,若直接回用将会影响浮选的效果.表1原水样及废水水质SS为固体悬浮物2.2废水循环利用试验方案选矿废水在尾砂库自然沉降过程中,大部分颗粒的尾砂和尘泥沉降了下来,微细颗粒在选矿过程中添加了大量的硅酸钠而形成一个分布均匀相对稳定的胶体分散体系J.处理该废水应首先通过加酸,碱或强电解质(通常使用石灰乳),破坏相对稳定的胶体体系,使废水中的悬浮物从稳态中解脱,促使微细颗粒趋向于结合为粗颗粒聚合体,再加入絮凝剂加速粗颗粒聚合体的形成和沉降.废水循环利用次数愈多,则金属离子积累愈多,对选矿捕集也愈不利j.起泡性的强弱与废水中残留的浮选药剂有关,但起泡性的强弱对浮选效果的影响较大.试验的工艺设计见

6、图1.45总第488期现代矿业2009年12月第l2期图1试验的工艺设计图3试验结果与讨论3.1确定最佳脱稳剂(石灰)用量试验为了寻找脱稳剂(石灰)的最佳用量,每次取悬浊液300mL加入浓度为1%的石灰水12,18,24,30mL,在相同的搅拌速度(120r/min)条件下,搅拌5min后各加入PAF絮凝剂作沉降试验.试验结果图2,表2.兽4O醵25205石灰,SS,pbz,试验现象/mL/(mg/L)/(mg/L)20>1000.34上清液较清澈,有絮体,渣的压缩性不好30<50<O.1上清液清澈,有絮体,渣的压缩性好40<50&

7、;lt;0.1上清液清澈,有絮体,渣的压缩性好!:鎏塑:鍪堡茎兰:堕垦丝垡至堑从图2和表2可以看出,废水中投加石灰水后,破坏了废水内原有的平衡.废水中悬浮物和铅的含量随着石灰用量增加而降低,渣的沉降速度也随之增快,上清液逐渐变得清澈.石灰用量为18mL时,沉降速度较快,最后的沉清液透明,铅的含量稳定在0.1mg/L以下.因此,考虑沉降速度和最后的渣压缩性,选择石灰的最佳用量为18mL,即处理每立方废水需加600g石灰.3.2混凝沉降试验3.2.1确定最佳絮凝剂试验废水处理中常用的絮凝剂主要有聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS),聚丙烯酰胺(PAM),聚合氯化铁(PAF)和苛性淀粉等,用以

8、上5种絮凝剂分别与石灰配合进行试验,先往试验水中加入600g/m的石灰水,在相同的搅拌速度(120r/min)条件下,搅拌5min,再加入絮凝剂进行混凝沉降对比试验.试验结果见图3和表3.从试验结果看,在最佳脱稳剂的条件下,加入以上PAM,PES,PAC絮凝剂后的上层溶液较浑浊,46PAF,苛性淀粉的上层溶液清澈,渣的压缩性也好,而不加絮凝剂效果较差.因此,选择PAF,苛性淀粉作为絮凝剂.沉清时间/min图3不同絮凝剂对废水沉降的影响表3不同絮凝剂混凝试验结果种类/(善L)/(pbg/2+L)试验现象3.2.2最佳絮凝剂用量的确定在最佳脱稳剂的条件下,加入不同剂量PAF和苛性淀粉进行混凝试验,

9、试验步骤同上,试验结果见图4,图5及表4.沉清时间/min图4PAF用量对废水沉降的影响沉清时间/min图5苛性淀粉用量对废水沉降的影响表4上层沉清液分析结果(mg/L)星煎:兰:塑丝PAF(16mg,/L)<O.1<0.1<0.1很强苛性淀粉(0.2g/L)<0.1<O.1<O.1很强刘维廉吕新彪:钨矿废水循环利用的试验研究2009年12月第12期从试验结果可以看出,PAF在16mg/L时沉降速度最快,苛性淀粉在0.2g/L时的沉降速度最快,重金属离子全部达到合格要求,但是溶液的起泡性很强,废水还不能循环利用

10、.由于原水sS含量高,加入石灰和絮凝剂反应5min后,废水中的絮体开始沉降,前30rain悬浮物进行絮凝,形成絮团沉降速度较慢,60min以后进入压缩沉降,沉降加快,ss含量随之减少.3.3吸附吸附废水中的有机物所采用的吸附剂是粉末活性炭.起泡性试验在浮选槽中进行,叶轮以相同转速旋转,打开充气阀门,观察泡沫的多少来确定起泡性的强弱.吸附试验在烧杯里进行,取上述试验的上层沉清液和活性炭加入,搅拌5min,静置60min,然后取上清液测溶液的起泡性.活性炭不同用量对起泡性的影响试验结果见表5.表5活性炭用量试验结果从表5可看出,随着活性炭的用量逐渐加大,起泡性随之下降.活性炭用量增加到200mg/

11、L时,浮选槽中的泡沫高度减少为原来的1/2,增加到250mg/L时,浮选槽中无稳定的泡沫,说明选铜,钨所用的浮选药剂已基本被吸附.4结语(1)白钨浮选废水由于浮选流程中加入大量的硅酸钠,使废水形成相对稳定的胶体分散体系,大量悬浮颗粒难以沉降.通过试验研究,加入600g/t的石灰进行胶体脱稳,然后再加絮凝剂能较快的沉降.(2)混凝一吸附试验表明:采用聚合氯化铁(PAF)和苛性淀粉对该废水有较好的絮凝沉降效果,能有效地去除废水中的有害离子和固体颗粒.之后的沉清液加入200mg/L的活性炭吸附,能降低溶液的起泡性,从而达到废水循环利用的目的.参考文献:1Y-:5玲,曾光明.有色多金属矿选矿废水循环利

12、用研究J.湖南有色金属,2003(2):1317.2水和废水监测分析方法M.北京:环境科学出版社,2002.3许国强.高悬浮物选矿废水处理技术研究与工程实践J.矿冶,2005(2):2833.4谢光炎,孙水裕,宁寻安,刘如意.选矿废水的回用处理研究与实践J.环境污染治理技术与设备,2002(3):6772.5井出哲夫(日).水处理工程理论与实践M.北京:中国建筑工业出版杜.1986.(收稿日期2009-09一l9)?记者在线?国家标准冶金露天矿准轨铁路设计规范发布2009年l2月1l13,由中冶北方主持编写的国家标准冶金露天矿准轨铁路设计规范发布实施.在中国冶金建设协会的大力支持及配合下,中冶北方组织各参编单位分别在鞍山和合肥召开了两次标准编制工作会议.在规范的编制过程中,标准编制组总结了多年来科研,设计,施工,生产等方面的经验,进行了专题研究,广泛征求了有关单位的意见,完成了标准的送审稿.并由住房和城乡建设部组织审查组成员对标准送审稿进行了审查,认为标准内容全面,系统,规范,有大量资料佐证,符合国情并具有较高的先进性,科学性,前瞻性,协调性和可操作性.2008年9月,标准编制组完成了标准报批稿,报送住房和城乡建设部批准