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铅锌选矿废水处理及回用

 摘要:重金属离子和浮选药剂是铅锌选矿废水的重要组成部分,对铅锌选矿废水进行回收并对其中的有害物质加以去除,能够从循环利用方面强化水资源的应用,对环境保护也具有一定的帮助。本文针对铅锌选矿废水的处理和回用加以研究,了解铅锌选矿废水的危害,探讨如何对铅锌选矿的废水进行处理和回收,希望可以促进资源的有效利用和环境的健康发展。

关键词:铅锌选矿;废水处理;回用;研究

重金属元素是铅锌选矿废水中最主要的毒害污染物之一,很难在自然环境中降解,对自然环境的毒害具有长期性,在选矿过程中,会造成选矿药剂的残留,从而导致选矿水CODcr超标,而蟞合剂和重金属络合剂是最为常用的选矿药剂,容易和铅、铜、汞、镉等有害重金属混合,形成具有复合性的污染物,使得污染在次加重,如果这些有害物质通过某些途径进入到人体之中,会影响人体的基因和染色体,从而产生多方面的而危害,所以,对铅锌选矿废水加以处理和回用,是非常有意义的。

1铅锌选矿废水的危害

悬浮物、重金属离子、浮选药剂是铅锌选矿废水的主要成分,如果不经处理就直接排放,会对环境造成严重的污染。浮选药剂具有不同的化学性质,所以对环境造成危害的方式也不尽相同,主要的危害方式分为直接、间接以及交互作用等,铅锌选矿中运用的选矿药剂具有不同的毒性,比如具有较大毒性的重铬酸盐和氰化物,对环境的危害比较严重;此外应用在铅锌浮选中的捕收剂黄药同样也会损害到环境,黄药对中枢神经系统具有抑制的作用,会造成动物中毒导致呼吸衰竭而死亡,对鱼类危害巨大[1]。

2铅锌选矿废水处理及回收方法

2.1自然沉降法

在铅锌矿山中,应用的最简单的选矿废水处理方法即是自然沉降发,将选矿生产工作中产生的废水直接拍向尾矿库,中间不加任何处理,通过光照及重力沉淀等自然因素作用,可以在一定程度上降解尾矿库废水中的有害物质。

2.2化学氧化法

化学氧化法主要是运用强氧化剂处理选矿废水中的黄药、腐植酸钠等浮选药剂,使废水中的浮选药剂含量降低,将药剂对环境的影响尽可能的降低。双氧水、次氯酸钠、臭氧、Fenton试剂是最为常用的铅锌选矿废水处理氧化剂,较之其他处理方法而言,化学氧化法具有操作简单而且效果良好的优点,但在处理过程中的成本投入比较高,所以只会在废水的深度处理中才会应用化学氧化法。

2.3混凝沉降法

投入成本低和操作方便是混凝沉降法的主要优点,也使该方法在处理铅锌选矿废水的过程中被广泛应用,而聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝钾等是最为常用的混凝药剂,以下是混凝沉降法在选矿废水处理过程中的主要作用。(1)凝结作用:由于水体中带电微粒电性中和,所以表面不带电,而微粒之间的凝结主要是因为范德华力的存在,但是范德华力比较缺乏稳定性,非常容易被破坏,为了使微粒之间的作用力和凝结性得到增强,需要在生产中加入混凝剂来达到目的。(2)架桥作用:将混凝剂加入水体中以后,会在微粒之间形成架桥,使小微粒组成大的絮体,架桥是混凝剂的主要作用,其中阴阳两性的混凝剂还会具有电性中和的作用。(3)沉降作用:在加入混凝剂形成大微粒絮体以后,整个混凝过程需要沉降之后才能完成,絮体的大小可以根据沉降速度来判断,沉降设计也是根据这些要素形成的。由于混凝沉降法具有较多的优势,在对铅锌选矿废水处理过程中使用混凝沉降法的研究有很多。相关人员对处理及回用铅锌选矿废水进行了研究,处理选矿废水的混凝剂为PFS-FeSO4和PFS,处理结果表明:在用PFS充当混凝剂时,使用56mg/L的药剂用量Cu、Pb重金属离子的去除率分别是90.61%和99.96%,而24.97%为Cr去除率;当混凝剂为PFS-FeSO4时,设置42和780mg/L为药剂用量,Cu、Pb的去除率为81.24%和99.96%,而Cr的去除率为88.73%,当药剂用量调整到84mg/L并将0.5gNa2S加入到0.5L废水中时。Cu、Pb以及Cr分别呈现84.68%、99.96%和98.8%的去除率,Cr方面具有较为显著的效果,在废水处理完成以后开展了回用试验,浮选试验与生产指标相当[2]。针对废水的特点,混合碱性锌尾矿水和酸性硫精矿溢流水,将混合比例设为1:2,10.1为混合后的pH值,混凝沉降处理在混合后进行,混凝剂选用PFS,助凝剂为聚丙烯酰胺,30mg/L和0.5mg/L为药剂用量,试验发现,处理后的废水,80%都可以回用。

2.4生物处理法

生物处理法主要是通过自然界中微生物自身的新陈代谢,将铅锌选矿废水中的有害有机物向着无害无机物转化,从而达到净化处理选矿废水的目的。较之其它处理方法,生物处理法使用面广、成本低廉,在对微生物进行选择时,需要满足来源广、易培养、繁殖能力强以及易基因变异等方面的需求,培养和驯化要具有一定的目的性,确保这些微生物在不同废水环境中都能够适应。相关人员运用物化对铅锌选矿废水进行预处理,然后运用生物处理法对废水进行处理,预处理之后的废水进入废水好氧池、厌氧池作用10h,废水在经过处理以后,水质改善较为明显,进水CODcr从400-700mg/L降低到73-140mg/L,废水中CODcr的去除率达到75.7以上,处理后的废水能够达到回用标准在运用水葫芦对铅锌选矿废水进行处理时,发现水葫芦对选矿废水中的Cu和Pb等离子具有有效的去除效果,同时也能部分降解废水中蕴含的浮选药剂,但是,只有废水中的浮选药剂含量较低时才能够被水葫芦去除,所以还需要继续完善该实验方法。

2.5吸附法

在深度的处理选矿废水时,通常会选用吸附法,分子引力、化学键力、静电力是吸附法处理废水过程中的主要作用力。用吸附剂作为处理铅锌选矿废水的活性炭,活性炭本身具有很多形状各异、大小不同的空隙,使得活性炭的表面积巨大,所以它的吸附能力比较强,对废水中的重金属离子和浮选药剂具有明显的去除作用。

3结语

采用适当的废水处理方法,对铅锌选矿废水进行处理之后,出水水质表现良好,不存在刺激性气味,能够达到污水排放的标准,净化后的废水能够达到100%的回用率,对水资源的利用及环境保护都具有一定的推进作用。

参考文献:

[1]董栋.铅锌选矿废水处理与回用试验研究[D].中南大学,2012.

[2]刘亚龙,缪建成,陈清海等.新疆阿勒泰华通矿业铅锌选矿废水处理与回用[J].现代矿业,2015,1(8):249-250.

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