一种采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法与流程

1.本发明涉及废水资源化利用的技术领域，具体是一种采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法。


背景技术：

2.锡铅矿通常为伴生矿，矿物性质复杂，氧化矿、硫化矿密切共生，其伴生矿种包含铅、锌、锑、砷、硫、铁等各类有价物质，因此在锡矿选矿较为繁琐，其选矿工艺一般为：磁选—浮选—重选，在选矿过程中产生了大量的选矿废水，各作业点选矿废水性质复杂，该部分废水体量大，重金属含量高，由于添加了众多浮选药剂如黄药、黑药、氰化钠等物质，选矿废水包含了大量的有机物。治理困难、成本高，常规选矿厂都是统一治理后返回选矿厂使用，因此成本高且选矿指标不尽人意。大量的选矿废水若不进行处理，直接排入环境当中将造成严重的环境污染，而选矿工艺需要使用大量的新鲜补充水，若能将选矿废水进行综合处理，回用到选矿生产当中，既能节省大量新鲜水资源投入，同时也能避免环境受到污染。
3.中国专利cn104071939b公开了一种有色金属矿山选矿废水和采矿矿井水的协同处理方法，在搅拌和紫外线照射条件下，通入臭氧和双氧水等氧化剂，进行深度氧化处理，同时加入fe
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试剂进行催化氧化，虽然通过调节ph，进行混凝沉淀反应，该方法采用了多种氧化技术对废水进行处理，其深度氧化作用在水体中产生了大量的羟基自由基，能将废水中的有机物-重金属络合物进行解络合反应，从而达到在混凝沉淀环节将重金属以及有机物去除的效果。但是该方法忽略了紫外光照及臭氧发生的反应速率问题，臭氧及紫外光照均属于慢化学反应过程，若与芬顿反应进行协同反应，将大提高了运行成本，在工业应用难以得到广泛应用。
4.中国专利cn106242191b公开了一种铅锌矿选矿废水的处理工艺，采用氢氧化钙进行预处理，使得选矿废水ph调节为7-8，随后沉淀完全的上清液通入臭氧池内进行第一段氧化处理，将处理完后的废水通入a/o工艺内进行生化处理，虽然再转入第二段臭氧处理中，该方法采用了预先沉淀的工序，有效的降低了重金属、ss对后续工艺的影响，同时通入臭氧进行预处理，能强化a/o工艺对有机物的去除效果，最后采用臭氧二次氧化极大的保障了废水的去除效果。同上例相同，该方法未能完全考虑臭氧工艺的应用场景，同时在预处理工序中若未能保证重金属的去除效果，将极大的影响到选矿废水中的有机物的去除效率，同时由于选矿废水的可生化性较小，采用生化工艺进行处理值得商榷。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法，经过处理后的选矿废水循环回用于选矿生产过程而不影响产品回收率及产品的品位，工艺稳定、易于操作。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是：提供一种采用分段处理提高锡铅多金属
矿选矿废水资源化利用率的方法，包括收集选矿废水并预先沉淀，通入硫酸调节废水ph后沉淀，将部分废水返回选厂流程场地卫生用水；使用催化氧化的方式处理余下废水，通过石灰浆液回调ph沉淀后，沉淀后部分选矿废水返回磨矿砂泵跳汰作业用水；余下废水沉淀后经超滤膜组件进行处理后，返回用至浮选工序中，具体操作步骤为：
7.(1)在选矿废水中加入硫酸溶液，在搅拌速度为50-100r/min下，搅拌10-20min，搅拌完成后收集混合液a，将5％的混合液a回用至场地清洁水池中；
8.(2)在混合液a中加入硫酸亚铁，搅拌速度为50-100r/min，搅拌时间为10-20min，然后添加双氧水30％，在搅拌50-100r/min条件下，搅拌45-90min，搅拌完成后收集混合液b；
9.(3)在混合液b中加入石灰液，在搅拌速度50-100r/min条件下，搅拌60-120min，静置30-60min，后收集上清液c，将上清液c的30％回用至磨矿跳汰生产工序；
10.(4)将余下的上清液c通入聚四氯乙烯超滤膜组件内，在抽吸压力为0.50mpa-3.0mpa下进行抽吸，经由膜系统处理后，废水回用至浮选、摇床生产工序中。
11.步骤(2)所述在混合液a中加入硫酸亚铁是按重量比，混合液a：硫酸亚铁＝10000：3.6，添加双氧水是按混合液a：氧化剂＝10000：15的比例添加。
12.步骤(3)所述在混合液b中加入石灰浆液是按重量比，混合液b:石灰浆液＝10000：2.8的比例添加。
13.步骤(4)所描述的膜组件为超滤膜，材质为聚四氟乙烯。
14.步骤(1)所述的硫酸浓度为10％。
15.步骤(2)中所述催化剂硫酸亚铁及氧化剂双氧水的添加顺序不能更换，应当先添加催化剂硫酸亚铁再添加氧化剂双氧水，以使得双氧水不至于在废水中率先与亚铁离子产生消耗，导致其水解产生的强氧化羟基自由基损失，影响选矿废水处理效果。
16.进一步的，所述采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法，包括以下步骤：
17.(1)在选矿废水中加入硫酸溶液，在搅拌速度为50-100r/min下，搅拌10-20min，搅拌完成后收集混合液a。
18.(2)在混合液a中加入硫酸亚铁，搅拌速度为50-100r/min，搅拌时间为10-20min，然后添加双氧水(30％)，在搅拌50-100r/min条件下，搅拌45-90min，搅拌完成后收集混合液b。
19.(3)在混合液b中加入石灰液，在搅拌速度50-100r/min条件下，搅拌60-120min，静置30-60min，后收集上清液c；
20.(4)将上清液c通入聚四氯乙烯超滤膜组件内，在抽吸压力位0.50mpa-3.0mpa下进行抽吸，经由膜系统处理后，得到回用标准的废水。
21.本发明的有益效果是：
22.1、根据选矿工艺各生产工序对水质需求不同，采用分段适度处理，准确控制回用水量及回用环节，有效的降低了废水处理的成本，提高了资源利用率，实现废水回用的目的。
23.2、针对锡铅多金属矿选矿废水的特性，选用过了催化氧化的方式进行处理，能破除选矿废水中的金属络合物，使得选矿废水中的金属离子变成离子态，同时也能将废水中
的有机物破除，大大降低了废水中cod的去除难度。
24.3、根据石灰浆液具有较强的混凝沉淀效果，选用石灰浆液进行回调ph，在此过程中无需另外增加其他有机高分子絮凝剂，利于废水处理达标后回用至选矿系统中。若回调选用的碱液则需使用的聚丙烯酰胺等絮凝剂进行混凝沉淀，而大量的聚丙烯酰胺将会影响选矿废水的回用，影响锡多金属矿选矿回收率。
25.4、在前期已采用石灰沉淀，提高了混凝沉淀的效果，提高沉淀时间，增强了其沉淀效果，因此最后一道工序选用了超滤膜组件，能避免膜污染现象，避免了浓差极化现象，有效的保障的选矿废水的处理效果。选用了超滤膜作为最后一道保障工序，其跨膜压力较小，所选用材质耐磨损，能保障选矿废水的处理效率。
26.5、操作过程简单，工业应用方便。
具体实施方式
27.以下通过具体实施例对本发明的技术方案进一步详细说明。
28.实施例1
29.本实施例为本发明所述的采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法的一个具体实例，包括如下步骤：
30.选用广西河池市南丹县大厂矿区某选矿厂产生的选矿废水，该选矿废水为锡多金属矿选矿过程中产生的废水，ph为12.23，cu为0.04mg/l，pb为1.06mg/l，zn为1.84mg/l，as为0.022mg/l，sb为5.800mg/l。将选矿废水使用10％硫酸溶液调节ph至3，将处理后废水的5％泵回地面清洗水池中，余下废水在搅拌速度为50r/min的条件下，搅拌10min，随后中加入硫酸亚铁，在搅拌速度为50r/min条件下，搅拌时间为10min，然后添加双氧水，在搅拌50r/min条件下，搅拌45min，搅拌完成后收集混合液，在混合液中加入石灰液，在搅拌速度50r/min条件下，搅拌60min，静置30min后，得到上清液，将上清液的30％回用至磨矿及跳汰工序中，随后将余下上清液通入聚四氯乙烯超滤膜组件内，在抽吸压力为1.50mpa下进行抽吸，经由膜系统处理后，得到实验水样1。
31.实施例2
32.本实施例为本发明所述的采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法的另一个具体实例，包括如下步骤：
33.采用实施例1中相同选矿废水水样，将选矿废水使用10％硫酸溶液调节ph至2，将处理后废水的5％泵回地面清洗水池中，余下废水在搅拌速度为75r/min的条件下，搅拌15min，随后中加入硫酸亚铁，在搅拌速度为75r/min条件下，搅拌时间为15min，然后添加双氧水，在搅拌75r/min条件下，搅拌70min，搅拌完成后收集混合液，在混合液中加入石灰液，在搅拌速度75r/min条件下，搅拌90min，静置45min，后得到上清液，将上清液的30％回用至磨矿及跳汰工序中，随后将上清液通入聚四氯乙烯超滤膜组件内，在抽吸压力位2.0mpa下进行抽吸，经由膜系统处理后，得到实验水样2。
34.实施例3
35.本实施例为本发明所述的采用分段处理提高锡铅多金属矿选矿废水资源化利用率的方法的再一个具体实例，包括如下步骤：
36.采用实施例1中相同选矿废水水样，将选矿废水使用10％硫酸溶液调节ph至3.5，
将处理后废水的5％泵回地面清洗水池中，余下废水在搅拌速度为100r/min的条件下，搅拌20min，随后中加入硫酸亚铁，在搅拌速度为100r/min条件下，搅拌时间为20min，然后添加双氧水，在搅拌100r/min条件下，搅拌90min，搅拌完成后收集混合液，在混合液中加入石灰液，在搅拌速度100r/min条件下，搅拌120min，静置60min，后得到上清液，将上清液的30％回用至磨矿及跳汰工序中，随后将上清液通入聚四氯乙烯超滤膜组件内，在抽吸压力为3.0mpa下进行抽吸，经由膜系统处理后，得到实验水样3。
37.将实验水样1-3进行开路选矿试验，主要考察水样对锡多金属矿磁选尾矿浮选铅的精矿品位和pb金属回收率，以及铅精矿中锌的损失率，每30min取磁选尾矿一次，取样为8h，将所取矿样先分离出细泥搅拌均匀，分别分到每个矿样。开路选矿条件试验进行浮选铅精矿试验，对铅锌精矿和尾矿进行脱水，烘干、称量，缩分，制样并化验分析精矿和尾矿样中pb、zn品位，回收率详见表2。
38.对实施案例1-3所得的实验水样进行检测，重金属去除效率基本达到了《地表水环境》(gb38-2002)表1中ⅲ类的标准，但cod去除效果达不到地表三类水标准，但已达到《城镇污水处理厂污水综合排放标准》中的一级a标准。
39.表1水质检测结果
[0040][0041]
表2实验水样回收率检测结果
[0042][0043]
经选矿实验表明，本发明提供的处理后选矿废水用于选矿实验中，浮选产品回收率和品位提高了2～5％。说明采用本发明所述方法处理后选矿废水能够满足选矿过程中用水需求，同时适度处理的方法有效减少了废水处理费用，降低了选矿生产中的用水成本。
[0044]
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的详细阐述，本领域普通技术人员应当明白本发明具体实施方式不仅限本阐述，在不脱离本发明的构思的前提下，还可做出相应的优化和改善，都应当视为本发明的保护范围。