專利名稱：高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水治理及回用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及選礦廢水處理領域，具體涉及高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水的處理及回用的方法。

背景技術：
礦業(yè)是我國歷史最悠久的產業(yè)，同時又是國民經濟發(fā)展的基礎產業(yè)，涉及到農業(yè)、輕工、化工，冶金、機械、建筑、能源、交通、國防及人們日常生活的多個領域，而且已經滲透到航天航空，信息等高科技產業(yè)之中?？梢姡V業(yè)對我國經濟的發(fā)展均有不可替代的重要作用。然而，在大力開發(fā)礦產資源的同時，將會產生大量的選礦廢水，從而造成了生態(tài)環(huán)境的破壞和污染，帶來了一系列的負面影響。
選礦廠碎礦和選礦過程中外排的廢水稱為選礦廢水。在有色金屬選礦中，處理lt礦石浮選法用水4～7m3，重選用水20～26m3，浮磁聯選用水23～27m3，重浮聯選用水20～30m3，除去循環(huán)使用的水量，絕大部分消耗的水量伴隨尾礦以尾礦漿的形式從選礦廠流出口。尤其在浮選過程中，為了有效地將有用組分選出來，需要在不同的作業(yè)加入大量的浮選藥劑，主要有捕收劑、起泡劑、有機和無機的活化劑、抑制劑、分散劑等，同時，部分金屬離子、懸浮物、有機和無機藥劑的分解物質等，都殘存在選礦廢棄溶液中，形成含有大量有害物質的選礦廢水。直接排放該選礦廢水，將對環(huán)境造成嚴重污染，這使得我國礦山每年采礦與選礦排出的污水達12～15億t，占有色金屬工業(yè)廢水的30％左右。如何防止選礦廢水對水體和農田的污染，是當前人們關注的熱點問題之一。
選礦廢水中主要有害物質是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選藥劑，包括劇毒的氰化物、氰絡合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細粒分散雜質。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水混合而形成的。選礦廢水中的污染物主要有懸浮物、酸堿、重金屬和砷、氟、選礦藥劑、化學耗氧物質以及其他的一些污染物如油類、酚.銨、膦等等。重金屬如銅、鉛、鋅、鉻、汞及砷等離子及其化合物的危害，已是眾所周知。
選礦廢水的治理與循環(huán)利用 針對上述廢水中的污染，可以采用的處理單元分別如下 懸浮物主要采用預沉淀、混凝/沉淀法。
酸堿性廢水廢水相互中和法、尾礦堿度中和酸性。
重金屬離子調節(jié)原水pH值共沉淀或浮選技術、硫化物沉淀、石灰一絮凝沉淀、吸附技術(包括生物吸附)、螯合樹脂法、離子交換法、人工濕地技術。
黃藥、黑藥鐵鹽混凝/沉淀法、漂白粉氧化、Fenton氧化降解法、人工濕地技術。
氰化物自然凈化法、次氯酸鹽/液氯氧化、過氧化氫氧化法、鐵絡合物結合法、難溶鹽沉淀法、酸化-揮發(fā)再中和法、硫酸鋅——硫酸法、二氧化硫空氣氧化法、電解氧化法、臭氧氧化法、離子交換法、生物降解法、人工濕地。
我國部分高海拔地區(qū)礦產資源豐富，同時生態(tài)敏感度高。隨著高海拔地區(qū)采礦選礦工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染問題也日益嚴重，特別是對水環(huán)境的破壞。高海拔地區(qū)往往是河流的源頭，選礦廢水的治理及回用研究勢在必行。
由于高海波地區(qū)空氣中氧含量低，一些水處理方法，效果不是很理想，難以達到回用目的。因此，針對復雜銅鉛鋅礦的選礦廢水處理及回用，要采用正確的方法。
銅鉛鋅浮選原則工藝流程是銅鉛混合浮選，然后銅鉛分離，分別回收銅和鉛，在銅鉛混合浮選尾礦回路中浮選回收鋅。銅鉛混合浮選在抑制好鋅的前提下，盡可能將銅鉛進入銅鉛混合精礦中，然后再進行銅鉛分離，獲得較高的銅鉛回收率指標。墨竹工卡銅鉛鋅礦的礦物成分復雜，屬難選銅鉛鋅多金屬硫化礦，選礦工藝流程比較復雜，使用選礦藥劑種類多，因此選礦工藝用水水質要求高，技術難度大；選礦水質要求既要能夠滿足銅鉛鋅浮選工藝要求，又要盡可能成本低，凈化水經過循環(huán)回用，達到零排放。


發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題為高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅礦選礦需要采用廢水低成本處理實現零排放的技術，對復雜銅鉛鋅礦的選礦廢水處理及回用既要能滿足選礦工藝要求，不影響選礦指標，又能最大程度上降低成本的原則。為此，本發(fā)明提供的技術方案為一種高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水處理及回用方法，包括以下步驟(1)自然沉淀或混凝沉淀；(2)ClO2氧化；(3)曝氣；(4)調pH值為7-8；(5)沉淀；(6)回用。
步驟(1)所述混凝沉淀采用聚鋁為混凝劑，投加量為10g/m3-50g/m3。
步驟(2)所述ClO2投加量為10g/m3-50g/m3。
步驟(3)所述曝氣時間為20min-100min；步驟(5)所述沉淀時間為100min-300min。
高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦的選礦過程中產生的重金屬包括Cu、Pb、Cd、As，使用的選礦藥劑包括黃藥、黑藥、二號油等，通過混凝沉淀或自然沉淀、二氧化氯氧化去除上述重金屬離子和選礦藥劑，COD去除率達到88％，重金屬離子去除率達到90％，確保該處理階段出水COD＜60mg/L Cu＜0.1mg/L，Pb＜0.5mg/L，通過曝氣去除余氯；中和調整pH，使pH值在7-8左右。處理后的凈化水無色、無刺激性氣味，既能滿足選礦工藝用水水質要求(即處理水質達到銅鉛混合浮選不影響對鋅礦物的抑制和銅鉛分離不受到影響的要求)，又滿足國家污水綜合排放標準(GB8978-1996一級)要求。見表1. 表1廢水處理前后對照 本發(fā)明提供的技術方案處理效果好，成本低(廢水處理成本0.50元/噸水)，具有廣闊應用前景；回水浮選試驗表明，處理后的凈化水作為選礦回用試驗用水，通過適當的選礦藥劑調整對選礦指標沒有影響。處理后的選礦凈化水質各種指標符合國家污水綜合排放標準GB8978-1996一級水質標準。處理的凈化水經過連續(xù)十次大循環(huán)回用選礦閉路試驗，選礦指標穩(wěn)定，與自來水選礦指標非常接近。(見表2) 表2廢水十次循環(huán)閉路試驗結果(％)



圖1是選礦廢水處理回用流程圖。

具體實施例方式 實施例1 西藏中凱墨竹工卡選礦廠(設計規(guī)模1000噸/日)，礦量在26.7t/h～37.33t/h之間，總廢水量在160m3/h～224m3/h之間，正常生產情況下，外排總廢水水量比較穩(wěn)定。
墨竹工卡銅鉛鋅礦的礦物成分復雜，屬難選多銅鉛鋅多金屬硫化礦，選礦工藝流程比較復雜，使用選礦藥劑種類多，因此選礦工藝水質要求高，技術難度大；選礦水質要求既要能過滿足銅鉛鋅浮選工藝要求，又具有低成本。
對上述選礦廢水進行處理的技術路線為自然沉降-氧化-曝氣-調pH-沉淀-回用；沉淀去除部分重金屬離子和選礦藥劑，選用二氧化氯50g/m3對廢水進行氧化處理，進一步去除廢水中的殘余捕收劑和硫化物；通過曝氣100min去除余氯；中和調整pH，使pH值在7.5左右，最后再進行沉淀4h。處理后的選礦廢水無色、無刺激性氣味，CODcr、石油類以及Pb的含量分別降至60mg/L、1mg/L和Pb 0.5mg/L以下，水質良好。
實施例2 實施例1所述選礦廢水采用混凝沉淀-氧化-曝氣-調pH-沉淀-回用的技術路線進行處理及回用，具體處理工藝及處理指標見表3。
表3廢水處理工藝及指標

表3表明，該技術路線成本低廉、技術簡便、處理時間短，并且處理后的凈化水能滿足選礦工藝用水水質要求。
權利要求
1、一種高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水處理及回用方法，其特征在于，包括以下步驟(1)自然沉淀或混凝沉淀；(2)ClO2氧化；(3)曝氣；(4)調pH值為7-8；(5)沉淀；(6)回用。
2、根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述混凝沉淀采用聚鋁為混凝劑，投加量為10g/m3-50g/m3。
3、根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述ClO2投加量為10g/m3-50g/m3。
4、根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述曝氣時間為20min-100min。
5、根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)所述沉淀時間為100min-300min。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水治理及回用方法，針對高海拔地區(qū)復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水，采用了先混凝沉淀或自然沉淀，后ClO2氧化曝氣，調pH值，沉淀，回用于選礦生產。大幅度減少了選礦的新水用量，選礦廢水經處理后回用于生產，選礦指標良好，本發(fā)明為復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦廢水治理及回用提供了一種新方法，開辟了一條新途徑。
文檔編號C02F9/04GK101602554SQ200910043609
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權日2009年6月5日
發(fā)明者偉 陳, 陳代雄, 歐陽坤, 許國強, 吳兆清, 楊建文, 嬪 鄧 申請人:湖南有色金屬研究院, 湖南浩美安全環(huán)?？萍加邢薰?br>