尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺的制作方法

1.本发明涉及选矿废水硫离子脱除工艺技术领域，是一种尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺。


背景技术：

2.硫化钠是选矿浮选领域常用调整剂。浮选过程加入大量硫化钠后，其浮选尾矿采用常规絮凝沉降-过滤脱水工艺，回水中会含有大量二价硫离子。回水返回循环使用往往显著影响浮选指标；如果直接排放，回水不但碱度高，化学需氧量大幅超标，且回水颜色为绿色，有严重的臭鸡蛋味；如果采用曝气法处理含二价硫离子回水，则会在水中产生大量硫酸盐或亚硫酸盐电解质，回水长期循环使用，电解质积累，也会显著影响浮选指标。
3.另外，二价硫离子是重金属离子常用沉淀剂，包括常见的铜离子、铅离子和锌离子等。浮选尾矿矿浆采用二价硫离子沉淀重金属后，矿浆中将含有剩余二价硫离子，其回水循环使用同样会显著影响浮选指标。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有选矿浮选产生的回水富含二价硫离子的问题。
5.本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，包括下述步骤：（1）在含二价硫离子的尾矿矿浆中加入聚合铁盐，每吨含二价硫离子的尾矿矿浆加聚合铁盐100g至1000g，同时向含二价硫离子的尾矿矿浆中加入所述尾矿矿浆中二价硫离子质量1倍至7倍的三氯化铁，由此对含二价硫离子的尾矿矿浆中的硅酸盐矿物表面进行改性；（2）搅拌一定时间，使二价硫离子吸附在改性后的硅酸盐矿物表面；（3）加入聚丙烯类絮凝剂进行絮凝处理；（4）絮凝处理后，进行沉降分离得到矿砂和含有铁胶体的回水；（5）将含有铁胶体的回水进行充气浮选，去除铁胶体后得到净化回水。
6.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：上述聚合铁盐为聚合氯化铁或聚合硫酸铁。
7.上步骤（2）中，搅拌时间为1分钟至15分钟。
8.上述步骤（3）中，聚丙烯类絮凝剂的加入量为每吨含二价硫离子的尾矿矿浆加入10g至60g聚丙烯类絮凝剂。
9.上述聚丙烯类絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺。
10.本发明直接用不需要深加工的尾矿作为吸附基的水处理工艺，成本非常低；对尾矿中硅酸盐矿物表面进行简单改性，并利用其吸附二价硫离子，有效降低净化回水中的二价硫离子含量；另外，利用常规浮选方法去除水中铁胶体物质的工艺，成本极低，工艺极其
简单。
具体实施方式
11.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数。
12.下面结合实施例对本发明作进一步描述：实施例1：该尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，包括下述步骤：（1）在含二价硫离子的尾矿矿浆中加入聚合铁盐，每吨含二价硫离子的尾矿矿浆加聚合铁盐100g至1000g，同时向含二价硫离子的尾矿矿浆中加入所述尾矿矿浆中二价硫离子质量1倍至7倍的三氯化铁，由此对含二价硫离子的尾矿矿浆中的硅酸盐矿物表面进行改性；（2）搅拌一定时间，使二价硫离子吸附在改性后的硅酸盐矿物表面；（3）加入聚丙烯类絮凝剂进行絮凝处理；（4）絮凝处理后，进行沉降分离得到矿砂和含有铁胶体的回水；（5）将含有铁胶体的回水进行充气浮选，去除铁胶体后得到净化回水。
13.本领域技术人员公知，选矿常见尾矿往往含有大量硅酸盐矿物（长石、石英和云母等），本技术发明人利用浮选尾矿含有大量硅酸盐矿物以及粒度细、表面活性高的特点，以浮选尾矿为吸附基，通过添加稍过量含铁化合物，使含铁化合物或铁离子吸附在浮选尾矿中的硅酸盐矿物表面，改变浮选尾矿中硅酸盐矿物表面性质，再使二价硫离子吸附在硅酸盐矿物表面，从而除去水中二价硫离子。然后采用简单絮凝沉降工艺使尾矿砂和水分离，得到含有铁胶体的回水。含铁胶体的回水通过常规简单浮选方法去除铁胶体，得到清澈透亮回水（净化回水）。
14.本发明直接用不需要深加工的尾矿作为吸附基的水处理工艺，成本非常低；对尾矿中硅酸盐矿物表面进行简单改性，并利用其吸附二价硫离子，有效降低净化回水中的二价硫离子含量；另外，利用常规浮选方法去除水中铁胶体物质的工艺，成本极低，工艺极其简单。
15.实施例2：作为上述实施例1的优化，聚合铁盐为聚合氯化铁或聚合硫酸铁。
16.实施例3：作为上述实施例的优化，步骤（2）中，搅拌时间为1分钟至15分钟。
17.实施例4：作为上述实施例的优化，步骤（3）中，聚丙烯类絮凝剂的加入量为每吨含二价硫离子的尾矿矿浆加入10g至60g聚丙烯类絮凝剂。
18.实施例5：作为上述实施例4的优化，聚丙烯类絮凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺。
19.下述实施例6至7和常规沉降工艺以锂铍矿石铍浮选尾矿为例，进行对比说明。
20.锂铍矿石铍浮选工艺为：优先浮选锂辉石，然后加入1500g/t硫化钠抑制锂辉石，浮选绿柱石，绿柱石浮选尾矿为含二价硫离子的废弃矿浆（即含二价硫离子的尾矿矿浆）。
21.常规沉降工艺1：向绿柱石浮选尾矿加入聚氯化铁1000g/t，搅拌5分钟；再加入阴离子聚丙烯酰胺80g/t，沉降后获得的回水。
22.常规沉降工艺2：向绿柱石浮选尾矿加入聚氯化铁1000g/t，搅拌5分钟；再加入阳
离子聚丙烯酰胺80g/t，沉降后获得的回水。
23.实施例6：该尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，包括下述步骤：向绿柱石浮选尾矿加入聚氯化铁200g/t，同时加入700g/t三氯化铁，搅拌5分钟；再加入阴离子聚丙烯酰胺20g/t，沉降后获得含铁胶体回水；将含铁胶体回水加入浮选机，浮选2分钟，去除极少量泡沫（铁胶体），获得槽底清澈透亮的回水。
24.实施例7：该尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，包括下述步骤：向绿柱石浮选尾矿加入聚氯化铁250g/t，同时加入500g/t三氯化铁，搅拌10分钟；再加入阳离子聚丙烯酰胺30g/t，沉降后获得含铁胶体回水；将含铁胶体回水加入浮选机，浮选3分钟，去除极少量泡沫（铁胶体），获得槽底清澈透亮的回水。
25.实施例8：该尾矿改性吸附基法净化水中硫离子的工艺，包括下述步骤：向绿柱石浮选尾矿加入聚合硫酸铁700g/t，同时加入700g/t三氯化铁，搅拌12分钟；再加入阴离子聚丙烯酰胺40g/t，沉降后获得含铁胶体回水；将含铁胶体回水加入浮选机，浮选2分钟，去除极少量泡沫（铁胶体），获得槽底清澈透亮的回水。
26.常规沉降工艺与本发明工艺处理比较结果（比如回水中的二价硫离子含量、铁离子含量、可溶性电解质含量等）见表1。
27.由表1可以看出，相比于常规工艺，本发明所述工艺处理得到的净化回水中，ph值接近中性，二价硫离子含量显著降低，使得处理得到的净化回水循环使用，不影响锂铍浮选指标，且药剂成本低于常规工艺。
28.与现有回水处理工艺相比，本发明所述工艺具有下述优点：（1）以表面活性较高的经过简单改性的废弃尾矿为吸附基，吸附基成本极低；（2）对尾矿表面进行改性。添加容易吸附在尾矿中硅酸盐矿物表面的三价铁离子，使其吸附在硅酸盐矿物表面，再使矿浆中二价硫离子与硅酸盐矿物表面的铁离子反应，生成胶体硫化亚铁并吸附在硅酸盐矿物表面，从而除去尾矿矿浆中的二价硫离子；（3）利用二价硫离子与铁离子反应可以有效降低矿浆ph，使回水ph值降低至中性左右。利用成本低且简单的浮选方法除去矿浆中过量的胶体铁物质。
29.以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。