CN103232106B - 一种中和铜硫矿山酸性废水的方法 - Google Patents

一种中和铜硫矿山酸性废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种中和铜硫矿山酸性废水的方法，首先在磨机内投放生石灰或氢氧化钠与原矿石同时磨矿，再依次加入水玻璃、苯胺黑药、乙硫氨酯优先选铜，酸性废水与铜尾矿浆进行首次中和反应，然后依次加入丁基黄药、松醇油选硫，最后在硫尾矿浆中加入生石灰或氢氧化钠进行再次中和反应，该方法快速方便、适应性强、效果好，使酸性废水在浮选流程中得到有效处理和达标排放，保证矿产资源开发可持续发展和避免环境污染具有重要意义。

Description

一种中和铜硫矿山酸性废水的方法
一.技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种中和铜硫矿山酸性废水的方法。
二.背景技术
矿山废水是矿山环境的主要污染源之一，其中，污染范围最广、危害程度最大的是矿山酸性废水。由于有色矿山酸性废水酸度高(一般pH=1.5～2.5)，含有种类多、浓度高的重金属离子(一般含cu，Pb，zn，cd，As和Mn等)，废水排放对生态环境将造成严重污染。中和法是治理酸性废水最常用的方法。所谓中和法是指用中和剂消除废水中过量的酸或碱，使pH值为中性。但目前所采用的几种中和方法均不同程度存在弊端。如投药中和法治理酸性废水，中和剂一般用烧碱。其弊病是：一、烧碱价格很贵，许多厂家不愿使用，导致大量的酸性废水未作任何处理就外排；二、烧碱的投加量不容易掌握，加入过量会使水呈碱性，仍然污染水体；三、对水质波动比较大的废水处理，投药中和法更显不力。而以生石灰作中和剂虽能节省烧碱，但仍存在上述二、三条缺点，而且劳动强度大，操作环境差，加之灰渣较多，沉渣体积庞大，脱水麻烦。此外，石灰中和处理废水后，生成的重金属氢氧化物-矾花比重小，在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒，所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢，又使处理后的废水浊度升高。石灰乳中和法操作方便，成本较低，适应性强，缺点是反应池中易形成较大颗粒沉淀于池底，降低石灰的利用率，泥渣量大。石灰石中和滚筒法因大量在滚筒内壁出水口处产生沉淀，易造成滚筒内径有效尺寸减少，堵塞出水口，故需经常清洗，降低设备利用率，且设备庞大，结构复杂，投资大，运转时噪声大。升流式变滤速膨胀中和法因酸性水中含有大量的悬浮物，容易造成升流式膨胀滤池的堵塞，故滤料粒径要求严格，同时，对于废水含酸浓度有限制，处理后pH值较低，需补充处理才能排放，处理设备不能超负荷运行。
可见，根据矿山酸性废水的水质特征，寻求一种快速方便、适应性强、效果好的浮选中和药剂制度，使酸性废水在浮选流程中得到有效处理和达标排放，保证矿产资源开发可持续发展和避免环境污染具有重要意义。
三.发明内容
本研究的目的在于开发一种快速方便、适应性强、效果显著的中和铜硫矿山酸性废水的方法。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案：是首先在磨机内投放生石灰或氢氧化钠与原矿石同时磨矿，再依次加入水玻璃、苯胺黑药、乙硫氨酯优先选铜，酸性废水与铜尾矿浆进行首次中和反应，然后依次加入丁基黄药、松醇油选硫，最后在硫尾矿浆中加入生石灰或氢氧化钠进行再次中和反应。
本发明方法具体包括以下步骤：
（1）使用清水和原矿石按质量比1：1的比例磨矿，同时在磨矿机内加入80～100g生石灰/L酸性废水或20～30g氢氧化钠/L酸性废水；
（2）在高碱度的磨矿产物中，依次加入水玻璃400～500g/吨原矿，苯胺黑药40～50g/吨原矿，乙硫氨酯40～50g/吨原矿进行铜粗选，再加入苯胺黑药10～20g/吨原矿，乙硫氨酯10～20g/吨原矿进行铜扫选，不加入任何药剂进行两次铜精选，得到铜精矿；
（3）将铜尾矿浆浓度控制在33%，加入酸性废水使该铜尾矿浆由33%稀释至20%浓度，进行首次中和反应；
（4）在20%浓度的首次中和后的铜尾矿浆中加入0～20g生石灰/L酸性废水或0～10g氢氧化钠/L酸性废水，使pH保持在6～7，依次加入丁基黄药80～100g/吨原矿，松醇油30～40g/吨原矿进行硫粗选，再加入丁基黄药10～20g/吨原矿，松醇油10～20g/吨原矿进行硫扫选，不加入任何药剂进行两次硫精选，得到硫精矿；
（5）在硫尾矿浆中，加入0～20g生石灰/L酸性废水或0～10g氢氧化钠/L酸性废水，再次进行中和反应，控制最终尾矿浆pH值在7～8。
3、效果：使用该药剂制度可实现对酸性废水的浮选中和处理，不影响生产，酸性废水处理量可达2m3/吨原矿，处理后的尾液水质可达标直接排放到尾矿库，且中和尾矿浆沉降性能良好。
四.附图说明
图1是本发明一种中和铜硫矿山酸性废水的方法的工艺流程图；
图2是本发明的最终中和尾矿浆沉降曲线。
图中标识：
A原矿石；B酸性废水；C铜精矿；D硫精矿；E最终尾矿浆；
a生石灰；b氢氧化钠；c水玻璃；d苯胺黑药；e乙硫氨酯；
f丁基黄药；g松醇油。
五.具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
下面结合具体实施例对本发明具体实施方式进一步说明。闽西某特大型铜矿山，在开采和生产过程中产生大量含铜酸性废水，特别是铜堆浸厂排出的含铜酸性废水，对周围地区生态环境造成很大破坏，目前尚未有较好的治理方法。实施例采用的酸性废水为该矿山生物堆浸工艺喷淋池酸性污水，该酸性废水为强酸性含铜液体，其基本组成见表l。浮选采用该矿山铜选厂入选原矿石，金属矿物以黄铁矿为主，铜矿物以蓝辉铜矿、硫砷铜矿及铜蓝为主，原矿石多项分析结果见表2。
表1酸性废水基本组成
pH H2SO4/g·L-1 Cu/g·L-1 Fe/g·L-1 Fe2+/g/L Fe3+/g/L
2～3 4.18 0.74 12.55 5.88 6.67
表2铜矿石化学多项分析结果/%
元素 Cu S Al2O3 As Fe2O3 SiO2
含量 0.34 4.36 11.38 0.015 6.06 67.6
元素 K2O TiO2 MgO Ag Ga Bi
含量 1.32 0.16 0.015 4.9g/t 30.6*10-6 0.01
实施例1：使用清水和原矿石按质量比1：1的比例磨矿，同时在球磨矿机内加入90g生石灰/L酸性废水；在磨矿产品中依次加入水玻璃450g/吨原矿，苯胺黑药45g/吨原矿，乙硫氨酯45g/吨原矿进行铜粗选，加入苯胺黑药15g/吨原矿，乙硫氨酯15g/吨原矿进行铜扫选，不加入任何药剂进行两次铜精选，得到铜精矿；将铜尾矿浆浓度控制在33%，加入酸性废水使该铜尾矿浆由33%稀释至20%浓度，进行首次中和反应；在20%浓度的首次中和后的铜尾矿浆中加入10g生石灰/L酸性废水，使pH保持在6～7，依次加入丁基黄药90g/吨原矿，松醇油35g/吨原矿进行硫粗选，再加入丁基黄药15g/吨原矿，松醇油15g/吨原矿进行硫扫选，不加入任何药剂进行两次硫精选，得到硫精矿；在硫尾矿浆中加入10g生石灰/L酸性废水，进行再次中和反应，中和后最终尾矿浆pH值在7～8。
实施例2：使用清水和原矿石按质量比1：1的比例磨矿，同时在球磨矿机内加入25g氢氧化钠/L酸性废水；在磨矿产品中依次加入水玻璃450g/吨原矿，苯胺黑药45g/吨原矿，乙硫氨酯45g/吨原矿进行铜粗选，再加入苯胺黑药15g/吨原矿，乙硫氨酯15g/吨原矿进行铜扫选，不加入任何药剂进行两次铜精选，得到铜精矿；将铜尾矿浆浓度控制在33%，加入酸性废水使该铜尾矿浆由33%稀释至20%浓度，进行首次中和反应；在20%浓度的首次中和后的铜尾矿浆中加入5g氢氧化钠/L酸性废水，使pH保持在6～7，依次加入丁基黄药90g/吨原矿，松醇油35g/吨原矿进行硫粗选，再加入丁基黄药15g/吨原矿，松醇油15g/吨原矿进行硫扫选，不加入任何药剂进行两次硫精选，得到硫精矿；在硫尾矿浆中加入5g氢氧化钠/L酸性废水，进行再次中和反应，中和后最终尾矿浆pH值在7～8。本发明实施例1、实施例2具体的工艺指标见表3，最终尾矿浆沉降性能曲线见图2。
表3本发明实施例工艺指标
由实施例表3及图2结果进一步验证，本发明药剂制度不仅中和酸性废水快速灵活、适应性强、处理量大，可同时获得高品位和高回收率的铜精矿、硫精矿，处理后的尾液水质达标后可直接排放到尾矿库，且中和尾矿浆沉降性能良好。

Claims (1)

1.一种中和铜硫矿山酸性废水的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）使用清水和原矿石按质量比1：1的比例磨矿，同时在磨矿机内加入80～100g生石灰/L酸性废水或20～30g氢氧化钠/L酸性废水；
（2）在高碱度的磨矿产物中，依次加入水玻璃400～500g/吨原矿石，苯胺黑药40～50g/吨原矿石，乙硫氨酯40～50g/吨原矿石进行铜粗选，再加入苯胺黑药10～20g/吨原矿石，乙硫氨酯10～20g/吨原矿石进行铜扫选，不加入任何药剂进行两次铜精选，得到铜精矿；
（3）将铜尾矿浆浓度控制在33%，加入酸性废水使该铜尾矿浆由33%稀释至20%浓度，进行首次中和反应；
（4）在20%浓度的首次中和后的铜尾矿浆中加入0～20g生石灰/L酸性废水或0～10g氢氧化钠/L酸性废水，使pH保持在6～7，依次加入丁基黄药80～100g/吨原矿石，松醇油30～40g/吨原矿石进行硫粗选，再加入丁基黄药10～20g/吨原矿石，松醇油10～20g/吨原矿石进行硫扫选，不加入任何药剂进行两次硫精选，得到硫精矿；
（5）在硫尾矿浆中，加入0～20g生石灰/L酸性废水或0～10g氢氧化钠/L酸性废水，再次进行中和反应，控制最终尾矿浆pH值在7～8。
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