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          硫鐵礦選礦廢水處理試驗研究

          發布日期:2019-06-25  來源:萬方  瀏覽次數:649
                   硫鐵礦選礦廢水處理試驗研究! 翁建浩1,盛華2,朱秋耿2 (1 .中昊鉀鹽工程技術中心,江蘇 連云港 222004;2 .巨化公司龍游黃礦,浙江 龍游 324403)

          摘要:本試驗針對硫鐵礦選礦藥劑的特性,對龍游硫鐵礦選礦廢水處理進行試驗研究,結果表明:采用酸堿中和— 鼓風曝氣攪拌降解黃藥、二號油工藝能獲得比較滿意的結果,出水能滿足國家污水綜合排放標準(一級)和國家農灌水標準的要求。關鍵詞:黃藥;二號油;酸性水;尾礦水中圖分類號:X751 . 03 文獻標識碼:A 國內硫鐵礦選礦藥劑主要為石灰、黃藥、二號油及少量活化劑,選礦廢水為堿性,外排廢水中的懸浮物、黃藥、二號油對環境有不利影響,其殘留量的處理是硫鐵礦選礦廢水處理的核心問題。 1 試驗設計 1 . 1 試驗水樣與水質試驗水樣為化工部連云港設計研究院龍游硫鐵礦選礦專題組提供的選礦試驗精尾礦廢水、龍游硫鐵礦牛角灣礦礦區枯水期酸性水。選礦采用的是兩段閉路破碎篩分,單系列兩段磨礦浮選,兩段脫水的流程。藥劑制度為每 t 原礦添加乙基黃藥 55g,丁基黃藥 165g,石灰 4500g,二號油 72g 等。 1 . 2 殘留黃藥、二號油處理方案分析國內最新的地面水環境質量標準及污水綜合排放標準中尚末對黃藥、二號油的允許濃度作出規定。按照慣例,地方環保職能部門如對黃藥、二號油有明確規定則可遵照執行,反之,可采用同行業的數值:外排水黃藥濃度"0 . 05mg / L;二號油則采用松節油標準,為 3mg / L。對含黃藥、二號油的浮選廢水,一般采用自然降解法。廢水排入尾礦庫或自然水體后,依靠水力稀釋、揮發、生物降解、氧化、吸附、沉降及光降解等綜合自然作用使黃藥、二號油得以去除或降低它的濃度。針對龍游地區對環境質量要求較高及其浮選廢水的特性,經反復論證決定采用空氣氧化法降解黃藥、二號油。又因浮選本身所加的活化劑是分解黃藥、二號油的氧化催化劑,故最終確定處理方法為:酸解中和—鼓風曝氣攪拌降解黃藥、二號油。 1 . 3 分析方法二化學需氧量采用重酸鉀標準法; 2黃藥分析采用萃取比色法;間油類測定用 OCMA—220 型油份濃度測定儀(非分散紅外法);*色度用比色法; 5其余項目均按中國環境科學出版社《水和廢水監測分析方法》中操作規程進行分析; 6污泥顆粒分級用日本島津 SA—CP3 粒度分析儀。 2 試驗內容 2 . 1 硫酸中和尾礦水試驗量取尾礦水 300mg ,硫酸投入量分別為 40 X 10 - 4 %、80 X 10 - 4 %、120 X 10 - 4 %、… 320 X · 6 · ·試驗研究· IM & P 化工礦物與加工 2001 年第 7 期 ! 收稿日期:2001-05-16 10 - 4 。攪拌 15min,靜止 2h,取澄清樣分析。控制項目:pH、懸浮物、硫酸根。 2 . 2 礦坑酸性水中和精、尾礦水試驗量取精、尾礦水各 300mL,分別加入酸性水 3、6、12、…48mL。攪拌 15min,靜止 2h,取澄清液送樣分析。控制項目:pH、懸浮物、可溶鹽、硫酸根、色度。 2 . 3 選礦廢水中黃藥、二號油的空氣氧化試驗量取 2000mL 選礦廢水,調整 pH 到所需范圍、添加適量黃藥使其濃度達到原水數值。并按 1001 4 加酸性水,用無油壓縮機曝氣 20min,靜止 2h,取樣分析。

          2 . 4 污泥性能及沉降污泥沉降試驗參照《水污染控制試驗》[美]介紹的方法,用 067 X 100mm 有機玻璃沉降柱,對龍游硫鐵礦中和處理后的尾礦水作自然沉降試驗。試驗方法如下:取 3000mL 尾礦水按 100 1 4 加入酸性水 120mL,曝氣攪拌中和倒入沉降柱內,從取樣口取樣,分析懸浮物 SS 濃度,計算懸浮物 SS 去除率。 3 結果與討論 3 . 1 硫酸中和尾礦水硫酸中和尾礦水試驗結果見表 1。從表 1 可以看出,尾礦水中和處理硫酸用量在 50 ~ 240mg / L 之間,出水 pH 均能符合國家污水綜合排放標準(一級)及國家農灌水標準(一類)。因某些浮選藥劑的氧化性能使尾礦水的 pH 值自然緩慢降低,故本試驗確定硫酸最佳用量為 50mg / L,此時出水 pH 為 8 . 5,懸浮物微量。此法的優點是靈活、又可少引入不良因素,且硫酸市場價格較低。 3 . 2 礦山酸性水中和精、尾礦水礦山酸性水中和精、尾礦水試驗結果見表 2、表 3。從表 2、表 3 可以看出:牛角灣礦區酸性水中和選礦廢水的用量在 15 ~ 42L 酸性水 / m3 選礦廢水之間時出水 pH 都可滿足國家污水綜合排放標準(一級)及國家農灌水標準的要求。本試驗精礦出水 pH7 . 08,尾礦出水 pH6 . 34。表 1 硫酸—尾礦水中和試驗結果硫酸投加量(mg / L) pH 懸浮物(mg / L)硫酸根(mg / L) 0 10 . 16 10 . 38 224 118 289 . 9 298 . 9 40 9 . 01 9 . 19 微微 312 . 8 330 . 9 80 7 . 74 8 . 02 44 22 367 . 1 355 . 6 120 7 . 51 7 . 23 30 微 409 . 1 301 . 0 160 6 . 95 6 . 89 58 微 429 . 7 427 . 2 200 6 . 63 6 . 82 微 46 469 . 2 461 . 0 240 6 . 61 3 . 42 38 微 496 . 4 280 3 . 92 3 . 32 32 微 534 . 3 521 . 9 表 2 礦坑酸性水中和精礦水結果硫酸投加量(mg / L) pH 懸浮物(mg / L)可溶鹽(mg / L)硫酸根(mg / L)色度(度) 0 11 . 08 352 960 398 . 3 5 5 8 . 96 微 986 459 . 2 5 10 8 . 98 微 1026 462 . 5 5 20 7 . 79 微 1150 514 . 3 5 40 7 . 08 微 1322 634 . 5 60 6 . 37 微 1460 672 . 4 70 5 . 95 90 1388 720 5 90 5 . 08 66 1490 776 . 9 7 . 5 100 4 . 96 1566 817 . 2 14 . 5 120 4 . 38 80 1788 958 . 0 22 140 3 . 98 58 1776 967 . 0 此法優點是能以廢治廢,但由于礦山酸性水中的、可溶鹽、金屬離子含量較高,處理不當可能使出水水質受到影響。 3 .3 選礦廢水中黃藥、二號油的空氣氧化試驗結果空氣氧化試驗結果見表 4。 · 7 · ·試驗研究· IM & P 化工礦物與加工 2001 年第 7 期由表 4 可見,選礦廢水經曝氣處理后出水黃藥、油類濃度已達到予期指標。表 3 礦坑酸性水中和尾礦水結果硫酸投加量(mg / L) pH 懸浮物(mg / L)可溶鹽(mg / L)硫酸根(mg / L)色度(度) 0 10 . 54 100 718 307 . 8 10 10 9 . 16 微 746 358 . 0 12 20 8 . 00 微 842 403 . 3 13 30 7 . 20 微 894 453 . 5 12 40 6 . 34 微 906 497 . 1 18 50 5 . 53 微 954 527 . 5 23 . 5 60 4 . 83 微 1000 562 . 9 43 表 4 選礦廢水中黃藥、二號油的降解結果類別懸浮物(mg / L)可溶鹽(mg / L)黃藥(mg / L)油類(mg / L)色度(度)調整后尾礦水 70 800 0 . 3 1 . 1 24 出水 1 微 966 < 0 . 01 0 . 3 22 出水 2 微 948 < 0 . 01 0 . 3 22 3 . 4 污泥性能及沉降分析懸浮物自然沉降試驗結果及污泥粒度分級結果分別見表 5、表 6。表 5 懸浮物自然沉降試驗結果停留時間(min) 懸浮物(mg / L) 去除率(%) 0 570 . 4 0 5 440 22 . 86 10 230 59 . 68 15 142 75 . 11 40 128 77 . 56 50 126 77 . 91 60 80 85 . 79 90 60 89 . 48 120 54 94 . 7 試驗結果(見表 5、表 6)表明:尾礦水經中和處理后自然沉降 2h,懸浮物去除率達 94 . 7%,其濃度基本能滿足要求。污泥性能參數:①污泥體積為總體積的 3%; ②污泥濕重:2 . 17kg / m3 尾礦水;③污泥干重: 0 . 39kg / m3 尾礦水;④污泥含水率:92 . 7%;⑤污泥粒度分級為:顆粒平均粒徑 6 . 66 P m。以上結果可為設計中選擇脫水方法提供參考依據。表 6 污泥粒度分級表直徑(P m) % 直徑(P m) % > 30 1 . 5 4 ~ 5 7 . 9 20 ~ 30 3 . 3 3 ~ 4 3 . 9 15 ~ 20 3 . 4 2 ~ 3 2 . 9 10 ~ 15 7 . 2 1 . 5 ~ 2 1 . 5 8 ~ 10 9 . 5 1 ~ 1 . 5 0 . 6 6 ~ 8 37 . 6 0 . 8 ~ 1 0 . 4 5 ~ 6 19 . 3 0 ~ 0 . 8 0 . 9 4 結語二 龍游硫鐵礦選礦廢水處理采用酸堿中和 —鼓風曝氣攪拌降黃藥、二號油的工藝流程能滿足國家污水綜合排放標準(一級)及農灌水標準(一類)的要求。 2 用硫酸作中和劑處理,每 m3 選礦廢水硫酸用量為 50g,不計基建投資及電費,藥劑費用為 0 . 0125 元 / m3 廢水。間 用礦山酸性水中和處理,酸性水量與選礦廢水量之比為 1 1 25。* 經處理后的選礦廢水懸浮物去除率達 94 . 7%,污泥體積為總體積的 3%,污泥含水率 92 . 7%

           
           
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