CN115417482B - 降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法。方法如下：先将黄铁矿破碎粉磨，然后将得到的黄铁矿颗粒加入废水中，并调节废水pH值至7.0‑12.0，充分接触并反应一段时间，从而加速废水中硫化矿捕收剂的降解，同时降低废水中产生的二次污染物。本发明方法创新性地将黄铁矿作为废水处理材料，并通过对反应体系的pH进行控制，加速废水中硫化矿捕收剂降解的同时，显著减少降解过程产生的二次污染物。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法。
背景技术
有色金属矿产通常以多金属硫化矿的形式存在，有色金属湿法或火法提取前，通常需要对目的硫化矿物进行选矿富集，使其与其他硫化矿物或脉石分离。不同硫化矿物表面性质存在差异，因此可以采用浮选法分离。浮选过程产生的选矿废水是硫化矿矿山废水的主要来源之一，其中含有大量残留的选矿药剂，尤其是其中的硫化矿捕收剂，若排放到自然界中，不仅造成水资源的浪费，还会产生一系列生态环境问题；而若未经处理直接在选矿流程中回用，将会影响硫化矿物的浮选回收或浮选分离，对浮选指标产生恶劣影响。
目前处理硫化矿矿山废水中捕收剂的方法包括物理法、化学法和生物法，其中以化学法为主。废水中硫化矿捕收剂的酸化降解法、自然降解法和化学氧化法均属于化学方法，是利用硫化矿捕收剂本身的不稳定性和化学反应活性，通过加入酸、强氧化剂或曝气，使废水中的硫化矿捕收剂在氢离子、氧化还原剂或氧气的作用下降解。化学方法处理过程中，废水中硫化矿捕收剂降解通常会产生二硫化碳等二次污染物，若释放到大气环境中，对矿区周边生物具有潜在毒性风险，而且其进一步分解可导致酸雨等次生环境问题。目前已有的硫化矿矿山废水处理的化学方法，一方面是面临成本高的问题，另一方面是面临二次污染物释放的问题。因此，开发一种成本较低，效果较好，同时还能尽量避免捕收剂降解过程二次污染物形成的硫化矿矿山废水处理技术，是矿山工业废水处理领域的长期需求。
黄铁矿是一类常见的含铁硫化矿物，现有涉及到利用黄铁矿处理废水的方法中，黄铁矿均必须与过硫酸盐、过氧化氢等过氧化物或与微生物组合使用。与过氧化物组合使用时，是替代了芬顿反应中加入的亚铁离子，发挥的是催化剂的作用，其本质仍是高级氧化降解法，主要消耗过氧化物，因此工艺比较复杂，且组合使用的过氧化物成本高、反应剧烈，次生产物复杂；与微生物组合使用时，是利用微生物氧化黄铁矿产酸来降低废水pH，本质仍属于酸化降解法，且微生物培养困难、条件限制多，与直接酸化法类似，产生大量的二次污染物。目前并无使用单一黄铁矿用于矿山废水处理的方法，也没有专门针对硫化矿矿山废水中残留药剂降解产生二次污染物的处理方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种减少含硫化矿捕收剂的矿山废水降解产生二次污染物的方法，该方法创新性地将黄铁矿作为废水处理材料，利用黄铁矿自身氧化过程产生的活性氧等物质与矿山废水中的残留药剂反应从而促进其降解，加速废水中硫化矿捕收剂降解，并同时通过对反应体系的pH进行控制抑制浮选药剂自然降解，显著减少降解过程产生的二次污染物。
本发明的一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法，先将黄铁矿破碎粉磨，然后将得到的黄铁矿颗粒加入废水中，并调节废水pH值至7.0-12.0，充分接触并反应一段时间，从而加速废水中硫化矿捕收剂的降解，同时降低废水中产生的二次污染物。
进一步的，所述黄铁矿为天然黄铁矿或人工合成的黄铁矿。
进一步的，所述硫化矿捕收剂包括含有碳硫键的黄药类捕收剂、硫氮类捕收剂、硫胺酯捕收剂、硫醇类捕收剂及其衍生物中的1种或多种。
进一步的，所述将黄铁矿破碎粉磨为将黄铁矿粉磨至粒度达到1mm以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用黄铁矿为硫化矿矿山废水处理材料，来源广泛，价格低廉，而且对于大多数有色金属硫化矿矿山，黄铁矿通常是有价硫化矿物共生矿物，是一种低值的选矿产品，可就地取材，无需外购，使用过程基本没有损耗，用后可以继续出售利用。与自然降解方法、酸化降解方法、高级氧化方法等传统化学处理方法相比，该方法能够显著提高废水中硫化矿捕收剂的降解速率，缩短降解周期，无需专用场地，成本低，二次污染物产生量大幅降低，是一种绿色高效的方法，适于大规模推广应用。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
废水溶液中含有硫化矿捕收剂乙基钾黄药165mg/L，加入2.0g/L粒度为-0.038mm的黄铁矿。调节废水pH至7.2±0.1，在室温条件下，静置48h后黄药降解率达到99.5％，二硫化碳产率4.49％。与不加入黄铁矿相比，二次污染物二硫化碳产生量降低88.6％。与加入黄铁矿但pH为4.5±0.1条件相比，二硫化碳产生量降低49.19％。
实施例2
废水溶液中含有硫化矿捕收剂乙基钾黄药161mg/L，加入2.0g/L粒度为-0.038mm的黄铁矿。调节废水pH至8.5±0.1，在室温条件下，静置48h后黄药降解率达到99.3％，二硫化碳产率3.85％。与不加入黄铁矿相比，二次污染物二硫化碳产生量降低89.2％。与加入黄铁矿但pH为4.5±0.1条件相比，二硫化碳产生量降低50.08％。
实施例3
废水溶液中含有硫化矿捕收剂丁基钾黄药102mg/L，加入5.0g/L粒度为-0.09mm的黄铁矿，调节废水pH至8.0±0.1，在室温条件下，搅拌48h后黄药降解率达到99.2％，二硫化碳产率6.01％。与不加入黄铁矿相比，二次污染物二硫化碳产生量降低85.2％。与加入黄铁矿但pH为6.2±0.1条件相比，二硫化碳产生量降低降低16.29％。
实施例4
废水溶液中含有硫化矿捕收剂乙硫氮141mg/L，加入10.0g/L粒度为-0.074mm的黄铁矿，调节废水pH至9.5±0.2，在室温条件下，搅拌48h后乙硫氮降解率达到98.1％，二硫化碳产率5.11％。与不加入黄铁矿相比，二次污染物二硫化碳产生量降低84.5％。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法，其特征在于，先将黄铁矿破碎粉磨，粉磨至粒度达到1mm以下，然后将得到的黄铁矿颗粒加入废水中，利用碱性物质调节废水的pH值始终保持在7.0-12.0之间，充分接触并反应一段时间，从而加速废水中硫化矿捕收剂的降解，同时降低废水中产生的二次污染物。
2.根据权利要求1所述的一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法，其特征在于，所述黄铁矿为天然黄铁矿或人工合成的黄铁矿。
3.根据权利要求1所述的一种降低硫化矿矿山废水中捕收剂降解产生二次污染物的方法，其特征在于，所述硫化矿捕收剂包括含有碳硫键的黄药类捕收剂、硫氮类捕收剂、硫胺酯捕收剂、硫醇类捕收剂及其衍生物中的1种或多种。
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