陕西大西沟铁矿选矿废水处理试验研究 4页

第1期矿产综合利用NO。12011年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2011陕西大西沟铁矿选矿废水处理试验研究王秋林，陈雯，严小虎(长沙矿冶研究院，湖南长沙410012)摘要：介绍了陕西大西沟菱铁矿选矿废水的特点，研究了外加石灰乳和不同絮凝剂(比如：聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、淀粉、明矾等)配比的絮凝沉降效果结果表明：添加石灰乳和絮凝剂聚丙烯酰胺处理选矿废水，净化后水质远低于废水综合排放标准{GB8978—1996)一级标准。关键词：选矿废水；废水处理；絮凝沉降中图分类号：TD989文献标识码：A文章编号：10006532(2011)01-0042-04陕西大西沟菱铁矿地处陕西秦岭南麓，干旱少过污水输送系统输送约625万m的选矿废水至离雨，严重缺水，甚至直接影响选矿厂的正常生产。开矿10km外的尾矿坝。这些选矿废水呈弱酸性(pH展选矿废水净化研究，部分或全部回用代替生产用值5．2)、浊度高(固体含量2157mg／L)，内含胺类阳水，不但可以降低药耗、节约用水、为企业带来显著离子捕收剂。选矿废水主要由以下几部分组成：精的经济效益，还可以实现清洁生产，保护环境，很有矿浓缩磁选底流、精矿压滤滤液、浮选尾矿水、磁选现实意义。尾矿水、焙烧作业冷却水、工业场地冲洗废水等。因为焙烧段和弱磁选一反浮选段分别位于二个地点，1选矿废水的来源焙烧设备(回转窑)、焙烧矿冷却水经沉降池沉清、陕西大西沟菱铁矿选矿厂现采用煤基回转窑磁冷却后大部分直接回用，进入焙烧系统，精矿浓缩磁化焙烧一弱磁选一反浮选联合工艺流程，原矿年处选底流和精矿压滤滤液合并进入焙烧矿磨矿分级系理能力为9O万t／d，年产铁精矿达27万t／d，每年通统，浮选尾矿和磁选尾矿及工业场地冲洗废水用泵StudyonAdsorptionofAnion—．cationModifiedZeoliteontoMethylOrangeinWastewaterZHANGXiu—lan，LIYin-huan，WUYu—huan，HUFu-Xin，ZHANGYan—WU(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XinyangNormalUniversity，Xinyang，Henan，China)Abstract：Thecompositemodifiedzeoliteofhexadecyltrimethylammoniumbromide(CTMAB)andsodiumdodecylsulfate(SDS)wasadoptedtopreparetheanion—cationmodifiedzeolite，whosestructureischaracterizedbyXRDandIR．Meanwhile，theadsorptionproperty，theinfluentialelementsandtheadsorptionkineticsprocessofthiskindofmodifiedzeoliteontoethylorangeinwastewaterisstudied．Theresultsshowedthattheanion—cationmodifiedzeolite，whoseadsorptionkineticsfollowsthelawsofpseudo—second—orderkineticequation，cangreatlyimproveadsorptionability，adsorptionrateandadsorptionamountofzeoliteontomethylorange．Therelationshipbetweene—quilibriumadsorptionamount(q)andequilibriumconcentration(C)alsocorrespondswithLangmuirisothermaladsorptionequation．Keywords：Anion—cation；Modifiedzeolite；Adsorption；Methylorange收稿日期：2010-10-28基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2007CB613502)；国家“十一五”科技支撑计划(2007BAB15B00)作者简介：王秋林(1970一)，男，硕士，高级工程师，主要从事选矿工程技术研究\n第1期王秋林等：陕西大西沟铁矿选矿废水处理试验研究‘43·排人尾矿坝。选矿厂水量统计结果见表1。表3固体悬浮物粒度组成粒级／mm个别产率／％表1选矿厂水量统计结果负累积2试验研究表4选矿废水沉降选用药剂2．1选矿废水水质特性将选矿废水与当地自来水进行水质对比分析，分析结果见表2，结果表明：大西沟菱铁矿选矿尾矿废水具有弱酸性、悬浮物含量高的特点。2．2固体悬浮物粒度组成尾矿中固体悬浮物粒度组成见表3，其加权平均粒径dp=0．022mm。2．3选矿废水沉降试验药剂而这种稳定胶体是可以破坏的胶体，这为胶体脱稳本试验选用的6种废水沉降药剂名称及其基本提供了理论依据。尾矿废水含有大量难以沉降的悬特征见表4。浮物，具有胶体的物理化学特性。处理该废水首先2．4废水处理基本原理考虑通过加石灰乳，使废水中的悬浮物从稳态中解选矿废水中微细粒尘泥形成一个分布均匀、相脱，促使微细颗粒趋向于结合为粗颗粒聚合体，再加对稳定的胶体分散系，难于自然沉降。胶体之所以入不同絮凝剂加速粗颗粒聚合体的形成和沉降。稳定，是因为分散微粒细小，布朗运动产生的扩散作2．5试验结果与讨论用与其自身重力达到一种平衡。同时，这种平衡相2．5．1pH条件试验对于外系统而言，又是一种脆弱的平衡，因为胶体是先往试验水中加入一定量的石灰乳，控制不同一个多相分散系，拥有广阔的相间界面和巨大的自的pH值，在相同的搅拌条件下(12r／min)反应由能，其微细粒子趋向于相互结合为粗粒聚集体，因3min，然后加人聚丙烯酰胺5g／t，静置沉降10rain。用虹吸法在分界液面2cm处取上清液200mL进行表2选矿废水与当地自来水水质对比分析结果相应的指标分析，确定最佳的反应pH值和石灰乳用量，其试验结果见表5所示。从表5可以看出，选矿废水中加入石灰乳后，破表5胶体脱稳及pH条件试验结果pH／一试验现象量\n·44·矿产综合利用2011年坏了废水内原有的平衡。废水中悬浮物的含量随着定量的絮凝剂(聚丙烯酰胺、淀粉、聚合氯化铝、聚pH值升高而降低，絮凝沉降速度也随之增快，上清合硫酸铁、明矾等)后，可大大提高其沉降速度。另液逐渐变得清澈。pH值升高到7．3以后废水中悬外，采用不同种类的絮凝剂，其沉降速度明显不同，浮物的含量稳定在45mg／L的水平，低于废水综合比较而言，采用聚丙烯酰胺其沉降速度最快，沉降效排放标准《GB8978—1996)一级标准。果较好。因此，采用聚丙烯酰胺做絮凝剂，用量分别2．5．2絮凝沉降试验为5、8、10、15g／t，进行了废水沉降试验。结果表明，废水处理中常用的絮凝剂主要有聚合氯化铝、随聚丙烯酰胺用量增加，沉降速度加快，但用量超过聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、明矾、淀粉等，在使用、性5g／t以后，沉降速度变化不明显，综合考虑，其适宜能上各有自己的特点。用以上五种絮凝剂分别与石用量为5g／t。灰配合进行试验，先往废水中加人不同用量的石灰2．5．3水质对比分析乳，控制pH值约7．3，在相同的搅拌条件下(12r／将尾矿废水净化前后进行水质对比分析，试验rain)反应3rain，然后静置沉降10rain。用虹吸法在结果见表6。液面2era处取上清液200mL进行相应指标的分析，表6净化前后水质对比分析考察絮凝剂对废水的沉降效果用量，结果见图1、图2昌＼恒Ⅲl*联结果表明：高悬浮物、弱酸性选矿废水经石灰乳沉降时间／min调浆，控制pH值7．3左右，添加聚丙烯酰胺进行絮凝沉降处理后，废水中悬浮物的含量等各项指标均图l自然沉降(不加絮凝剂)试验曲线低于国家排放标准。3结语1．陕西大西沟菱铁矿采用焙烧一磁选一反浮选联合流程所产生的选矿废水呈弱酸性(pH值5．2)，含有大量微细粒悬浮物(高达2157mg／L)，为节约量＼用水，对其开展净化回用研究很有现实意义。蝮2．选矿废水经石灰乳调浆，控制pH值7．3左氆l{右，添加聚丙烯酰胺进行絮凝沉降处理净化后水质职远低于废水综合排放标准《GB8978—1996)一级标准。、3．针对秦岭地区缺水现状，开展选矿废水净化回用研究，为大西沟菱铁矿选矿厂给排水工程设计、图2絮凝沉降(外加不同种类絮凝剂)试验曲线废水处理提供了一定的基础资料，也可供同类选矿企业废水治理提供借鉴。从图1和图2可知：选矿废水不加絮凝剂进行自然沉降，其沉降速度(24mm／min)太慢，但加人一参考文献：\n第1期矿产综合利用NO．12011年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2011球}}挣}}}}}}}}盘问题讨论圭÷}}}{{{{带硫酸铝钾对天然硬石膏水化的激发机理研究郑翠红，黎德玲，潘子鹤，周海玲，韩甲兴(安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002)摘要：本文采用明矾(KA1(SO)：·12HO)和煅烧明矾(KA1(SO))作为天然硬石膏水化的激发剂，探讨了硫酸铝钾对天然硬石膏水化的激发机理。结果表明：煅烧明矾对天然石膏的水化激发效果更明显，明矾与天然硬石膏生成水化中间产物KCa(SO)·HO复盐，煅烧明矾与天然硬石膏生成水化中间产物Kca(sO)·HO和KCa(SO)复盐。明矾加入量为5％时，3d水化率达到45．1％；煅烧明矾加入量为6％时，3d水化率达到61．5％。关键词：天然硬石膏；明矾；水化率中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1000-6532(2011)0l-0045-04我国硬石膏矿产资源十分丰富，是世界上天然60％，居世界前列¨j。但由于硬石膏难溶于水，水石膏蕴藏量最多的国家之一，总量达到600亿t以化活性极差，凝结硬化时间长，甚至在很长时间里不上。在江苏、安徽、山西、湖北、湖南、广东、云南、四凝结硬化，不具有早期强度，导致天然硬石膏在较长川、甘肃、新疆等省皆有分布，储量占二水石膏的时间里没有得到充分应用。提高硬石膏水化活性是恭；a{笞祭{苔≥a≥零{[1]GB8978—96，污水综合排放标准[S]．2002，(2)：56—60，65．、[2]邓玉珍，等．化学混凝法处理矿山废水的试验研究[J]．[6]王文．矿山废水净化技术[J]．工业安全与环保，2001，黄金，1997，l8(3)：48—52．(11)：34—37．f3]余永富，等．国内外铁矿选矿技术进展[J]．矿业工程，[7]许毓海．凡口铅锌矿工业废弃物综合利用技术研究[J]．2004，(5)：25—29．矿冶，2002，(2)：74—76，84．[4]余永富．我国铁矿矿冶形势及技术发展现状[J]．矿产保[8]钱伯章．废水净化的新方法[J]．石油化工环境保护，护与利用，2005，(6)：43-46．2006，(2)：32．[5]张爱敏．WAO和XWAO污水净化技术[J]．贵金属，ExperimentalResearchonTreatmentofMineralProcessingWastewaterofDaxigouIronOreWANGQiu—lin，CHENWen，YANXiao—hu(ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Changsha，Hunan，China)Abstract：DirectedatthepropertiesofmineralprocessingwastewaterofDaxigousideriteoreinShanxiprovince，theflocculentsedimentationefectisstudiedbycontrollingtherationalproportioningoflimemilkanddiferentfloccula—ntssuchasPAM，PAC，SPFS，starchandalum．Theresultshowedqualityofthepurifiedwaterreachesnationalgrade—onestandardofwastewaterdischarge(GB8978一l996)byaddinglimemilkandtheflocculantPAMtotreatthemineralprocessingwastewater．Keywords：Mineralprocessingwastewater；Wastewatertreatment；Flocculentsedimentation收稿日期：2010-07—29基金项目：安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2008A003)；安徽省教育厅自然科学研究项目(KJ2009B050)作者简介：郑翠红(1967一)，女，教授，硕士，主要从事非金属矿材料研究。