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    白鎢礦選礦廢水處理工藝流程

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     我國是白鎢資源儲量大國,尤其近20年是國內白鎢礦山企業發展較為迅速的一個階段,企業數量和規模擴大的同時也帶來了諸多不可忽視的企業內、外部環境污染問題。

        白鎢礦選礦主要采用浮選工藝,典型的藥劑制度是使用碳酸鈉作調整劑、水玻璃作抑制劑、脂肪酸作捕收劑。由于水玻璃是一種強分散劑,白鎢浮選尾礦便在廢水中形成了一種十分穩定的膠體分散體系,呈膠體狀態隨水體一起遷移,很難沉降、分解。經多次循環后,會造成回水中水玻璃、CODCr等重金屬離子含量越來越高。不但造成鎢金屬流失率的升高,固體懸浮物也遠遠超過國家允許排放標準,對周圍環境構成嚴重威脅。

        1、工藝背景

        礦山廢水處理方法一般有中和法和微生物法,傳統的處理方法主要是石灰脫穩法、絮凝沉淀法、石灰絮凝沉淀法等,共同缺點是處理成本高、停留時間長、處理后的渣量大,容易結垢,易造成二次污染等。

        目前,國內外對于選礦尾礦回水處理新型技術的研究和應用仍處于起步階段,尤其是白鎢選礦回水凈化處理的工程設計和實踐在國內礦山尚少,一個原因是白鎢選礦廢水中水玻璃等藥劑用量多,給尾水處理帶來困難,有效的水處理凈化方法很少。目前一般可采用自然凈化法、物理及化學凈化法對白鎢選礦尾水進行處理。當尾水中有害物質含量經自然凈化后仍不能達到排放標準和衛生標準時,則需采用物理和化學方法進行凈化。多數企業一般采用先加硫酸、后加石灰的處理方法,但效果不太理想,容易造成二次污染。

        2、白鎢選礦廢水處理裝置

        根據上述情況,提出一種處理白鎢礦選礦廢水的絮凝-電催化氧化處理方法及相應的裝置,可實現白鎢選礦廢水的有效處理,處理過程清潔環保,也無二次污染。裝置示意見圖1

        2.1、工作原理

        白鎢礦選礦廢水水玻璃(主要成分為硅酸鹽)含量高,具有較強烈的分散作用,容易在廢水中形成穩定的膠體分散體系,隨水體遷移,難以沉降、分解,實際生產中通常會添加絮凝劑以降低懸浮物濃度。選礦回水進入電絮凝裝置時,在電流作用下,廢水中的硅酸鹽等發生一系列復雜的聚合交聯反應,聚合成大電荷膠團,更容易被離子型有機高分子絮凝劑捕獲而共沉,提高水玻璃等去除效率。

        經電絮凝裝置處理后的廢水水玻璃濃度大幅下降,進入調漿槽。調漿槽主要調節廢水pH值和電導率,為后續電催化分解有機藥劑做準備。在適宜的pH值和電導率下,電催化裝置釋放出的具有強氧化能力的羥基自由基或其他自由基和基團不斷作用白鎢礦選礦廢水中的有機藥劑分子,使其降解、分解為無害小分子單元,從而降低白鎢選礦廢水中有機藥劑的含量,提高回水利用率。

        2.2、操作步驟

        (1) 白鎢選礦廢水首先進入電絮凝裝置沉降槽,開啟1#直流電源,給沉降槽通電2~4h,使小顆粒懸浮物靜置并在通電環境下進行絮凝、團聚和沉降,視廢水顆粒物濃度每隔2~4h開啟沉降槽底部固液分離器1次,收集沉降物,沉降后的廢水進入1#調漿槽。

        (2)監測1#調漿槽中廢水pH值和電導率,通過添加酸和堿調整廢水pH值至2~4,電導率至900~1100us/cm。

        (3)經調漿后的廢水進入電催化裝置電解槽,開啟2#直流電源,給電解槽通電1~4h,使廢水中的有機藥劑通過電催化作用分解。

        (4)經電催化裝置處理后的廢水進入2#調漿槽,調整廢水pH值至7~8后排放,達到處理要求。

        3、試驗結果與討論

        應用白鎢選礦廢水處理裝置處理西北某白鎢礦選礦廠廢水,采用鐵質作可溶性陽極。該白鎢廢水pH值為8.0,外觀渾濁,呈黃褐色,懸浮物濃度為4255mg/L,COD濃度為1170mg/L。

        3.1、降解試驗

        白鎢廢水首先進入電絮凝裝置沉降槽,開啟1#直流電源,給沉降槽通電2h,使小顆粒懸浮物靜置并在通電環境下進行絮凝、團聚和沉降,每隔3h開啟沉降槽底部固液分離器1次,收集沉降物,沉降后的廢水進入調漿槽。

        調整廢水pH值為2、電導率至900us/cm,調漿后的廢水進入電催化裝置電解槽。開啟2#直流電源,給電催化裝置電解槽通電1h,使廢水中的有機藥劑通過電催化作用分解。白鎢廢水處理后pH值為7.5,外觀無色、清亮,懸浮物濃度為1063.75mg/L,COD濃度為351mg/L。

        3.2、pH值試驗

        在3.1降解條件下,調節廢水至不同pH,考察pH對降解效果的影響,結果見圖2。

        由圖2可知,pH值為2~4降解效果較好。pH值為4時,COD去除率和懸浮物去除率均較高,分別為82.0%和81.0%。

        3.3、電解槽通電時間試驗

        固定1#調漿槽廢水pH值為4,調節電催化裝置電解槽通電時間,其余條件不變,電解槽通電時間對降解效果的影響見圖3。

        由圖3可知,電解槽通電時間在2~4h白鎢廢水降解效果較好。電解槽通電時間為4h時,COD去除率和懸浮物去除率較高,分別為89.0%和88.0%。

        4、結 論

        (1)白鎢選礦廢水處理裝置由電絮凝裝置、1#調漿槽、電催化裝置、2#調漿槽和管道組成,電絮凝裝置主要作用是使白鎢選礦廢水中的硅酸鹽等聚合成大電荷膠團,從而被離子型有機高分子絮凝劑捕獲共沉,提高廢水中的水玻璃等懸浮物的去除效率;調漿槽可調節廢水pH值和電導率,有利于后續電催化裝置電催化分解廢水中的有機藥劑,最終降低白鎢選礦廢水中有機藥劑含量,提高回水利用率。

        (2)白鎢選礦廢水處理裝置1#調漿槽pH值為4,電催化裝置電解槽通電4h時,西北某白鎢礦選礦廢水COD去除率和懸浮物去除率分別為89.0%和88.0%,效果良好。該裝置處理過程安全環保,無二次污染,可用于白鎢選礦廢水及同類選礦廠廢水的處理、回用。


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