一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种有色金属矿山酸性废水处理 方法。
【背景技术】
[0002] 大多数有色金属矿山属于多金属矿，矿石含有铜、铅、锌、金、银、钼等有价元素，这 些金属元素主要以次生的硫化矿为主，这些矿物在开采过程中，由于空气、水和细菌的共同 作用，形成硫酸、金属硫酸盐，并溶出矿石中的多种金属离子，从而形成含有铜、铁、锌、锰、 砷等的酸性废水。特别是有些金属矿山只有浮选作业，无电解和堆浸作业，加入矿山所处位 置位于青藏高原、云贵高原等高海拔地区，生态系统脆弱，更易形成含有大量硫酸根离子的 酸性废水，进而引发泥石流、山体滑坡等地质灾害。
[0003] 矿山酸性废水排入环境后，会使水体的pH值发生变化，破坏水体的自然缓冲作 用，消灭或抑制微生物的生长，妨碍水体自净，导致水体出现发臭、变色等现象，并且酸性水 会严重腐蚀管道、水泵、水泥等构筑物及其他机械设备，给人们的健康、生活及生产带来巨 大的威胁。目前，对矿山酸性废水处理的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法、膜分 离法等。这些方法在矿山应用过程中，只注重对矿山酸性废水的治理，没有统筹考虑到酸性 废水的资源化利用，从而造成投资成本巨大、运行成本昂贵、占地面积较大、资源浪费严重 等诸多不利因素。因此，如何研宄一种实际可行、经济合理的酸性废水处理方法，实现酸性 废水的有效资源化利用是目前有色金属矿山面临的当务之急。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题，而提供一种工艺流程简 单、处理效果好、处理效率高，无渣场和过滤系统，可实现酸性废水零排放的有色金属矿山 酸性废水快速有效处理方法。
[0005] 本发明包括以下步骤：
[0006] (1)、引水：酸性废水收集后，设立引水管道，通过自流或水泵引流至选矿厂附近的 调节池内；
[0007] (2)、沉铁反应：将调节池内的酸性废水通入至沉铁反应器内，投加碱性试剂，将 PH值调节至3. 5~4. 0之间，反应时间至少20min，将三价铁离子转变成氢氧化铁完全沉淀 下去，若废水中无三价铁离子，可直接进入硫化处理单元；
[0008] (3)、硫化处理：沉铁处理后的渣水混合液在搅拌状态下，投加硫化试剂或重金属 螯合剂，反应时间至少20min，使废液中的铜离子或其他重金属离子生成难容沉淀物；
[0009] (4)、中和处理：硫化处理后的渣水混合液投加碱性试剂调节pH值至7~9之间进 行中和处理，中和处理反应时间至少30min ;
[0010] (5)、用于选矿生产流程：中和处理后的处理液和处理渣按一定比例给入到选矿厂 的磨矿机中，与原矿共同磨矿后进入选矿生产流程，或给入到尾矿浓密机中，与选矿产生的 尾矿浆一起浓密，浓密液返回选矿生产流程，底流进行压滤或直接排入尾矿库中。
[0011] 所述步骤（1)中，引水管道的材质为不锈钢、PP、PVC或PE，调节池作防渗和防腐处 理。
[0012] 所述步骤（2)和步骤（4)中，碱性试剂为生石灰、熟石灰、碳酸钙、碳酸钠或氢氧化 钠。
[0013] 所述步骤（3)中，硫化试剂为无机硫化物或有机硫化药剂，所述的无机硫化物为 硫化钠、硫化铁或硫化钙，重金属螯合剂为黄原酸酯类衍生物或二硫代胺基甲酸盐类衍生 物。
[0014] 所述步骤（5)中，每天中和处理渣给入到磨矿机中的比重不超过选矿厂日处理矿 石量的1. 5%。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] 本发明根据有色金属矿山酸性废水水量大、水质复杂、处理产渣量高等特征，将酸 性废水分步处理后返回选矿生产工艺流程中，具有不对选矿生产指标产生影响，甚至提高 选矿生产指标的作用，从而实现了酸性废水的零排放，渣的零贮存，缩短工程施工期、缩小 工程施工量、降低工程投资及运行成本。
【具体实施方式】
[0017] 本发明包括以下步骤：
[0018] (1)、引水：酸性废水收集后，设立引水管道，通过自流或水泵引流至选矿厂附近的 调节池内；
[0019] (2)、沉铁反应：将调节池内的酸性废水通入至沉铁反应器内，投加碱性试剂，将 PH值调节至3. 5~4. 0之间，反应时间至少20min，将三价铁离子转变成氢氧化铁完全沉淀 下去，若废水中无三价铁离子，可直接进入硫化处理单元；
[0020] (3)、硫化处理：沉铁处理后的渣水混合液在搅拌状态下，投加硫化试剂或重金属 螯合剂，反应时间至少20min，使废液中的铜离子或其他重金属离子生成难容沉淀物；
[0021] (4)、中和处理：硫化处理后的渣水混合液投加碱性试剂调节pH值至7~9之间进 行中和处理，中和处理反应时间至少30min ;
[0022] (5)、用于选矿生产流程：中和处理后的处理液和处理渣按一定比例给入到选矿厂 的磨矿机中，与原矿共同磨矿后进入选矿生产流程，或给入到尾矿浓密机中，与选矿产生的 尾矿浆一起浓密，浓密液返回选矿生产流程，底流进行压滤或直接排入尾矿库中。
[0023] 所述步骤（1)中，引水管道的材质为不锈钢、PP、PVC或PE，调节池作防渗和防腐处 理。
[0024] 所述步骤（2)和步骤（4)中，碱性试剂为生石灰、熟石灰、碳酸钙、碳酸钠或氢氧化 钠。
[0025] 所述步骤（3)中，硫化试剂为无机硫化物或有机硫化药剂，所述的无机硫化物为 硫化钠、硫化铁或硫化钙，重金属螯合剂为黄原酸酯类衍生物或二硫代胺基甲酸盐类衍生 物。
[0026] 所述步骤（5)中，每天中和处理渣给入到磨矿机中的比重不超过选矿厂日处理矿 石量的1. 5%。
[0027] 具体实例：
[0028] 某有色金属矿山酸性废水，pH为2. 6，Cu为263. 51mg/L，Fe为1235. 47mg/L，Zn为 4. 52mg/L，Ni 为 6. 64mg/L，As 为 2. 12mg/L、SO42-为 15360. 43mg/L，此外还含有微量的其它 重金属离子。取5L废水置于搅拌槽中，开启搅拌，投加质量浓度10 %的石灰乳将废水pH调 节至3. 5~4. 0之间，反应20min，然后将渣水混合液通入到硫化反应搅拌槽中，投加质量浓 度10 %的硫化钠溶液25mL搅拌反应30min，然后投加质量浓度10 %的石灰乳进行中和反应 30min，调节pH至8. 0,将中和处理后的中和渣按1. 2%的质量百分比与原矿混合，装入磨矿 机中磨矿，然后进行浮选试验，中和处理后的中和液全部用于浮选试验，与不加中和渣的清 水浮选试验指标对比，试验结果如表1所示。
[0029] 表1浮选试验结果
[0030]
[0031] 从表1的浮选对比试验结果可知，酸性废水处理后的渣和水用于浮选，与没有投 加处理渣和处理液的浮选试验结果相比，浮选指标没有明显区别。
【主权项】
1. 一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，该方法包括以下步骤： (1) 、引水：酸性废水收集后，设立引水管道，通过自流或水泵引流至选矿厂附近的调节 池内； (2)、沉铁反应：将调节池内的酸性废水通入至沉铁反应器内，投加碱性试剂，将pH值 调节至3. 5~4.O之间，反应时间至少20min，将三价铁离子转变成氢氧化铁完全沉淀下去， 若废水中无三价铁离子，可直接进入硫化处理单元； (3) 、硫化处理：沉铁处理后的渣水混合液在搅拌状态下，投加硫化试剂或重金属螯合 剂，反应时间至少20min，使废液中的铜离子或其他重金属离子生成难容沉淀物； (4)、中和处理：硫化处理后的渣水混合液投加碱性试剂调节pH值至7~9之间进行中 和处理，中和处理反应时间至少30min; (5) 、用于选矿生产流程：中和处理后的处理液和处理渣按一定比例给入到选矿厂的磨 矿机中，与原矿共同磨矿后进入选矿生产流程，或给入到尾矿浓密机中，与选矿产生的尾矿 浆一起浓密，浓密液返回选矿生产流程，底流进行压滤或直接排入尾矿库中。2. 根据权利要求1所述的一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，其特征在 于：所述步骤（1)中，引水管道的材质为不锈钢、PP、PVC或PE，调节池作防渗和防腐处理。3. 根据权利要求1所述的一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，其特征在 于：所述步骤（2)和步骤（4)中，碱性试剂为生石灰、熟石灰、碳酸钙、碳酸钠或氢氧化钠。4. 根据权利要求1所述的一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，其特征在 于：所述步骤（3)中，硫化试剂为无机硫化物或有机硫化药剂，重金属螯合剂为黄原酸酯类 衍生物或二硫代胺基甲酸盐类衍生物。5. 根据权利要求4所述的一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，其特征在 于：所述的无机硫化物为硫化钠、硫化铁或硫化钙.6. 根据权利要求1所述的一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，其特征在 于：所述步骤（5)中，每天中和处理渣给入到磨矿机中的比重不超过选矿厂日处理矿石量 的 1. 5%。
【专利摘要】本发明公开了一种有色金属矿山酸性废水快速有效处理方法，该方法主要分为沉铁反应、固液分离、硫化处理和中和处理四步，酸性废水首先通过投加碱性试剂或磷酸盐、硫化物等药剂进行沉铁处理，然后投加硫化试剂或重金属螯合剂，使废液中的铜离子或其他重金属离子产生沉淀，再投加碱性试剂进行中和处理，处理后的处理液和处理渣按一定比例用于选矿生产流程中。本发明根据有色金属矿山酸性废水水量大、水质复杂、处理产渣量高等特征，将酸性废水分步处理后返回选矿生产工艺流程中，具有不对选矿生产指标产生影响，甚至提高选矿生产指标的作用，从而实现了酸性废水的零排放，渣的零贮存，缩短工程施工期、缩小工程施工量、降低工程投资及运行成本。
【IPC分类】C02F9/04, C02F101/20
【公开号】CN104891710
【申请号】CN201510313731
【发明人】李哲浩, 刘强, 龙振坤, 吴铃, 王莹, 孟凡钰, 高飞翔
【申请人】长春黄金研究院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月9日