专利名称：一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，特别是一种利用臭氧氧化和生物活性炭处理铅锌硫化矿选矿废水，并将处理废水回用选矿流程的工艺。
背景技术：
选矿过程是有色金属矿物加工的重要过程，一般来说，有色金属选矿中，处理It 矿石浮选法用水4 7m3，重选用水20 ^m3,浮磁联选用水23 27m3，重浮联选用水20 30m3，除去循环使用的水量，绝大部分消耗的水量伴随尾矿以尾矿浆的形式从选矿厂排出。 铅锌选矿工艺一般采用优先选铅，后选锌的流程。由于选铅和选锌流程药剂制度不同，导致选锌废水无法回用选铅，而仅能排入尾矿库。目前部分矿山采用尾矿库回水并补加新水的方式回用部分选矿废水，在长期循环过程中，残余有机物在水体中的积累将导致选矿效果恶化，因此急需开发高效、低成本、短流程的选矿废水处理资源化回用新工艺。
发明内容
本发明的目的是提供基于臭氧氧化配合生物活性炭的铅锌硫化矿选矿废水高效处理工艺，并实现处理后的选矿废水100%回用。本发明的目的是通过如下技术方案实现的本发明是将选矿废水依照顺次进入臭氧反应器和生物活性炭反应器，处理出水回用选矿流程。所述的臭氧发生器是使用制氧机制成的纯氧，再通过本臭氧发生器制备臭氧； 臭氧是以软管通入反应器内，软管前端接曝气头；所述的生物活性炭反应器中的生物活性炭是指以微生物接种入市售水处理活性炭而而制备成为生物活性炭。微生物以活性污泥接种，启动期以葡萄糖为碳源。活性炭为常规水处理活性炭，市场上是有售的。生物取自污水处理厂活性污泥，活性污泥中富含大量可降解有机物的微生物。生物活性炭的制备是以活性污泥为起始，将其接种进入常规水处理活性炭中，即制备成为生物活性炭。本发明的机理是废水先进入臭氧反应器的入口，臭氧发生器制备的臭氧从臭氧反应器进口通入，软管前端接曝气头。在臭氧段，由于臭氧的高效氧化能力，低浓度大分子的残余选矿药剂将解链成为小分子易降解有机物，其中部分被臭氧彻底降解为水和二氧化碳，臭氧反应器的出水口为2-4 口，出水通入装有生物活性炭的生物活性炭反应器3-1 口， 在此反应器内，残余小分子有机物将被彻底降解，部分残余金属离子被活性炭或者附着在活性炭上的微生物吸附，该工艺最终出水为3-4 口，可回用选矿流程，指标基本不受影响。本发明的优点是本工艺整合了臭氧氧化水处理工艺和生物活性炭水处理工艺的特点，利用臭氧氧化可以高效去除选矿废水中残余的大分子有机物，反应时间短，反应效率高。利用生物活性炭后处理工艺可以将残余小分子有机物彻底降解，并大幅降低废水中的金属离子，两段工艺的配合可以高效处理铅锌硫化矿选矿废水并实现废水的资源化回用，回用选矿指标基本不受影响。
图1本发明工艺流程框加臭氧反应器箱体主视2b:图加的俯视2c:图加的侧视3a 生物活性炭反应器箱体主视北图3a的俯视3c:图3a的侧视4实施例1选矿废水产出流程及药剂制度图5实施例1产生的选矿废水处理后进行的选矿验证流程及药剂制度
具体实施例方式臭氧反应器与生物活性炭反应器结构见图2a、图2b、图2c、图3a、图北、图3c。右端设置出水堰，反应器顶部密封，臭氧以软管通入反应器内，软管前端接曝气头，以提高臭氧反应效率。废水先进入臭氧反应器2-1 口，臭氧发生器制备的臭氧由臭氧反应器2-5 口以软管伸入反应器内通入，软管前端接曝气头。臭氧反应器出水由3-1 口通入生物活性炭反应器，最终出水由3-4 口出。生物活性炭段选用的活性炭参数如表1所示，在其中接种少量污水处理厂活性污泥，启动期(30天)进水通入20mg/L葡萄糖，使得活性污泥中细菌能够在活性炭表明定殖并生长。以下结合实例1进行具体说明实施例1采用河北某铅锌矿矿石进行选矿试验，选矿工艺为先选铅，后选锌，回水验证则仅选铅。废水的产出的选矿流程见图4，原矿先破碎至-200目70%，投加15g/吨的煤油和5g/ 吨的2号油先脱碳，然后投加3000g/吨氧化钙、3000g/吨硫酸锌、1500g/吨亚硫酸钠、20g/ 吨氰化钠、40g/吨硫氮9号、IOg/吨丁胺和15g/吨2号油选铅粗精矿，接着投加40g/吨硫氮9号和5g/吨的2号油选铅中矿，接下来投加2000g/吨氧化钙、20g/吨氰化钠、150g/吨硫酸铜、50g/吨丁黄药、15克吨2号油选锌精矿，尾矿压滤后的回水作为废水。废水经本工艺处理后回用进行选矿试验。实际选矿废水处理后进行的选矿验证流程见图5。验证矿物为同批次矿物。投加15g/吨的煤油和5g/吨的2号油先脱碳，然后投加3000g/吨氧化钙、 3000g/吨硫酸锌、1500g/吨亚硫酸钠、20g/吨氰化钠、40g/吨硫氮9号、IOg/吨丁胺和15g/ 吨2号油选铅粗精矿。为详细评估选矿废水处理再利用效果，开展了自来水按图5流程开展选铅试验作为对照试验1，试验数据见表2。选锌废水不经处理直接回用按图5流程选铅的选矿试验作为对照试验2，试验数据见表3所示。选锌废水处理后直接回用按图5流程选铅的结果见表 4。从表2、3、4对比可知，自来水选矿KC+铅精矿中铅回收率83. 40%，锌回收率12.05%。 选锌废水不经过处理直接用于选铅，KC+铅精矿中铅回收率87. 83%，锌回收率65. 34%，未经处理的选矿废水，回用会导致选铅流程锌上浮，严重影响选矿指标。选锌废水经本工艺处
理后再选铅，KC+铅精矿中铅回收率82. 40%，锌回收率12. 91%，对比2组对照试验可知，
通过臭氧生物活性炭工艺处理，选锌废水回用选铅不影响选矿指标。表1活性炭参数
_分析项目碘值比表面积总孔容积充填密度强度亚甲兰值余氯吸附率测试数据 >800mg/g >850m2/g >0.8cm3/g 0.45g/cm3 >92% 120mg/g >85%表2采用自来水以图5流程进行选矿验证的指标
产率(％)铅品位(％)|锌品位(％)|铅回收率(％) 锌回收率(％)
Kc2Γ94δΓθο37ηθΓο Tm
铅精矿 ΤΤθ30.832Λ277. 33Οθ
KC+ 铅精矿10. 1023.57Γθ283.4012.05
尾矿89.90053L 9216.6087.95
原矿100.002 851799100.00100.00表3采用图4流程产生的选矿废水直接以图5流程进行选矿验证的指标
产率(％ )铅品位(％ )~锌品位(％ ) 铅回收率(％ )锌回收率(％ )~
KC12.3120.2910.7885.5363.92
铅精矿3 0427^1( 972 30 Λ2
KC+ 铅精矿15.3516.718 8487.8365.34
尾矿84.650Λ2θΓ8512. 1734.66
原矿100.002 922 08100.00100.00 表4采用图4流程产生的选矿废水经本工艺处理后以图5流程进行选矿验证的指标
产率(％)~~铅品位(％ ) 锌品位(％ ) 铅回收率(％ ) 锌回收率(％ ) KC2 92θΓθ 59ΤΛ 5Λ2
铅精矿6 7430.962 3674.99τΤτ8
权利要求
1.一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺，其特征在于选矿废水依照顺次进入臭氧反应器和生物活性炭反应器，处理出水回用选矿流程。
2.根据权利要求1所述一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺，其特征在于所述的臭氧发生器是使用制氧机制成的纯氧，再通过本臭氧发生器制备臭氧；臭氧是以软管通入反应器内，软管前端接曝气头。
3.根据权利要求1或2所述的一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺，其特征在于所述的生物活性炭反应器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接种，启动期以葡萄糖为碳源。
4.根据权利要求1一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺，其特征在于 所述的铅锌流程选矿废水是优先选铅，后选锌产生的选矿废水。
全文摘要
本发明提供一种处理铅锌硫化矿选矿废水并资源化回用的工艺，它是将选矿废水依照顺次进入臭氧反应器和生物活性炭反应器，处理出水回用选矿流程。所述的臭氧发生器是使用制氧机制成的纯氧，再通过本臭氧发生器制备臭氧；臭氧是以软管通入反应器内，软管前端接曝气头；所述的生物活性炭反应器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接种，启动期以葡萄糖为碳源。本发明的优点是可有效处理铅锌硫化矿选矿废水，废水TOC去除率大于80％，处理废水回用选矿流程不影响选矿指标；利用臭氧氧化可以高效去除选矿废水中残余的大分子有机物，反应时间短，反应效率高，利用生物活性炭后处理工艺可以将残余小分子有机物彻底降解，并大幅降低废水中的金属离子，与传统选矿废水处理工艺相比，基建投资下降50％，运行成本降低70％。
文档编号C02F9/14GK102557329SQ20101058849
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者刘兴宇, 周桂英, 宋永胜, 李文娟, 陈勃伟 申请人:北京有色金属研究总院