專利名稱：一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用臭氧氧化和生物活性炭處理鉛鋅硫化礦選礦廢水，并將處理廢水回用選礦流程的工藝。
背景技術(shù)：
選礦過(guò)程是有色金屬礦物加工的重要過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，有色金屬選礦中，處理It 礦石浮選法用水4 7m3，重選用水20 ^m3,浮磁聯(lián)選用水23 27m3，重浮聯(lián)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排出。 鉛鋅選礦工藝一般采用優(yōu)先選鉛，后選鋅的流程。由于選鉛和選鋅流程藥劑制度不同，導(dǎo)致選鋅廢水無(wú)法回用選鉛，而僅能排入尾礦庫(kù)。目前部分礦山采用尾礦庫(kù)回水并補(bǔ)加新水的方式回用部分選礦廢水，在長(zhǎng)期循環(huán)過(guò)程中，殘余有機(jī)物在水體中的積累將導(dǎo)致選礦效果惡化，因此急需開(kāi)發(fā)高效、低成本、短流程的選礦廢水處理資源化回用新工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供基于臭氧氧化配合生物活性炭的鉛鋅硫化礦選礦廢水高效處理工藝，并實(shí)現(xiàn)處理后的選礦廢水100%回用。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明是將選礦廢水依照順次進(jìn)入臭氧反應(yīng)器和生物活性炭反應(yīng)器，處理出水回用選礦流程。所述的臭氧發(fā)生器是使用制氧機(jī)制成的純氧，再通過(guò)本臭氧發(fā)生器制備臭氧； 臭氧是以軟管通入反應(yīng)器內(nèi)，軟管前端接曝氣頭；所述的生物活性炭反應(yīng)器中的生物活性炭是指以微生物接種入市售水處理活性炭而而制備成為生物活性炭。微生物以活性污泥接種，啟動(dòng)期以葡萄糖為碳源?；钚蕴繛槌Ｒ?guī)水處理活性炭，市場(chǎng)上是有售的。生物取自污水處理廠活性污泥，活性污泥中富含大量可降解有機(jī)物的微生物。生物活性炭的制備是以活性污泥為起始，將其接種進(jìn)入常規(guī)水處理活性炭中，即制備成為生物活性炭。本發(fā)明的機(jī)理是廢水先進(jìn)入臭氧反應(yīng)器的入口，臭氧發(fā)生器制備的臭氧從臭氧反應(yīng)器進(jìn)口通入，軟管前端接曝氣頭。在臭氧段，由于臭氧的高效氧化能力，低濃度大分子的殘余選礦藥劑將解鏈成為小分子易降解有機(jī)物，其中部分被臭氧徹底降解為水和二氧化碳，臭氧反應(yīng)器的出水口為2-4 口，出水通入裝有生物活性炭的生物活性炭反應(yīng)器3-1 口， 在此反應(yīng)器內(nèi)，殘余小分子有機(jī)物將被徹底降解，部分殘余金屬離子被活性炭或者附著在活性炭上的微生物吸附，該工藝最終出水為3-4 口，可回用選礦流程，指標(biāo)基本不受影響。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本工藝整合了臭氧氧化水處理工藝和生物活性炭水處理工藝的特點(diǎn)，利用臭氧氧化可以高效去除選礦廢水中殘余的大分子有機(jī)物，反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)效率高。利用生物活性炭后處理工藝可以將殘余小分子有機(jī)物徹底降解，并大幅降低廢水中的金屬離子，兩段工藝的配合可以高效處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并實(shí)現(xiàn)廢水的資源化回用，回用選礦指標(biāo)基本不受影響。


圖1本發(fā)明工藝流程框加臭氧反應(yīng)器箱體主視2b:圖加的俯視2c:圖加的側(cè)視3a 生物活性炭反應(yīng)器箱體主視北圖3a的俯視3c:圖3a的側(cè)視4實(shí)施例1選礦廢水產(chǎn)出流程及藥劑制度圖5實(shí)施例1產(chǎn)生的選礦廢水處理后進(jìn)行的選礦驗(yàn)證流程及藥劑制度
具體實(shí)施例方式臭氧反應(yīng)器與生物活性炭反應(yīng)器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2a、圖2b、圖2c、圖3a、圖北、圖3c。右端設(shè)置出水堰，反應(yīng)器頂部密封，臭氧以軟管通入反應(yīng)器內(nèi)，軟管前端接曝氣頭，以提高臭氧反應(yīng)效率。廢水先進(jìn)入臭氧反應(yīng)器2-1 口，臭氧發(fā)生器制備的臭氧由臭氧反應(yīng)器2-5 口以軟管伸入反應(yīng)器內(nèi)通入，軟管前端接曝氣頭。臭氧反應(yīng)器出水由3-1 口通入生物活性炭反應(yīng)器，最終出水由3-4 口出。生物活性炭段選用的活性炭參數(shù)如表1所示，在其中接種少量污水處理廠活性污泥，啟動(dòng)期(30天)進(jìn)水通入20mg/L葡萄糖，使得活性污泥中細(xì)菌能夠在活性炭表明定殖并生長(zhǎng)。以下結(jié)合實(shí)例1進(jìn)行具體說(shuō)明實(shí)施例1采用河北某鉛鋅礦礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)，選礦工藝為先選鉛，后選鋅，回水驗(yàn)證則僅選鉛。廢水的產(chǎn)出的選礦流程見(jiàn)圖4，原礦先破碎至-200目70%，投加15g/噸的煤油和5g/ 噸的2號(hào)油先脫碳，然后投加3000g/噸氧化鈣、3000g/噸硫酸鋅、1500g/噸亞硫酸鈉、20g/ 噸氰化鈉、40g/噸硫氮9號(hào)、IOg/噸丁胺和15g/噸2號(hào)油選鉛粗精礦，接著投加40g/噸硫氮9號(hào)和5g/噸的2號(hào)油選鉛中礦，接下來(lái)投加2000g/噸氧化鈣、20g/噸氰化鈉、150g/噸硫酸銅、50g/噸丁黃藥、15克噸2號(hào)油選鋅精礦，尾礦壓濾后的回水作為廢水。廢水經(jīng)本工藝處理后回用進(jìn)行選礦試驗(yàn)。實(shí)際選礦廢水處理后進(jìn)行的選礦驗(yàn)證流程見(jiàn)圖5。驗(yàn)證礦物為同批次礦物。投加15g/噸的煤油和5g/噸的2號(hào)油先脫碳，然后投加3000g/噸氧化鈣、 3000g/噸硫酸鋅、1500g/噸亞硫酸鈉、20g/噸氰化鈉、40g/噸硫氮9號(hào)、IOg/噸丁胺和15g/ 噸2號(hào)油選鉛粗精礦。為詳細(xì)評(píng)估選礦廢水處理再利用效果，開(kāi)展了自來(lái)水按圖5流程開(kāi)展選鉛試驗(yàn)作為對(duì)照試驗(yàn)1，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。選鋅廢水不經(jīng)處理直接回用按圖5流程選鉛的選礦試驗(yàn)作為對(duì)照試驗(yàn)2，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3所示。選鋅廢水處理后直接回用按圖5流程選鉛的結(jié)果見(jiàn)表 4。從表2、3、4對(duì)比可知，自來(lái)水選礦KC+鉛精礦中鉛回收率83. 40%，鋅回收率12.05%。 選鋅廢水不經(jīng)過(guò)處理直接用于選鉛，KC+鉛精礦中鉛回收率87. 83%，鋅回收率65. 34%，未經(jīng)處理的選礦廢水，回用會(huì)導(dǎo)致選鉛流程鋅上浮，嚴(yán)重影響選礦指標(biāo)。選鋅廢水經(jīng)本工藝處
理后再選鉛，KC+鉛精礦中鉛回收率82. 40%，鋅回收率12. 91%，對(duì)比2組對(duì)照試驗(yàn)可知，
通過(guò)臭氧生物活性炭工藝處理，選鋅廢水回用選鉛不影響選礦指標(biāo)。表1活性炭參數(shù)
_分析項(xiàng)目碘值比表面積總孔容積充填密度強(qiáng)度亞甲蘭值余氯吸附率測(cè)試數(shù)據(jù) >800mg/g >850m2/g >0.8cm3/g 0.45g/cm3 >92% 120mg/g >85%表2采用自來(lái)水以圖5流程進(jìn)行選礦驗(yàn)證的指標(biāo)
產(chǎn)率(％)鉛品位(％)|鋅品位(％)|鉛回收率(％) 鋅回收率(％)
Kc2Γ94δΓθο37ηθΓο Tm
鉛精礦 ΤΤθ30.832Λ277. 33Οθ
KC+ 鉛精礦10. 1023.57Γθ283.4012.05
尾礦89.90053L 9216.6087.95
原礦100.002 851799100.00100.00表3采用圖4流程產(chǎn)生的選礦廢水直接以圖5流程進(jìn)行選礦驗(yàn)證的指標(biāo)
產(chǎn)率(％ )鉛品位(％ )~鋅品位(％ ) 鉛回收率(％ )鋅回收率(％ )~
KC12.3120.2910.7885.5363.92
鉛精礦3 0427^1( 972 30 Λ2
KC+ 鉛精礦15.3516.718 8487.8365.34
尾礦84.650Λ2θΓ8512. 1734.66
原礦100.002 922 08100.00100.00 表4采用圖4流程產(chǎn)生的選礦廢水經(jīng)本工藝處理后以圖5流程進(jìn)行選礦驗(yàn)證的指標(biāo)
產(chǎn)率(％)~~鉛品位(％ ) 鋅品位(％ ) 鉛回收率(％ ) 鋅回收率(％ ) KC2 92θΓθ 59ΤΛ 5Λ2
鉛精礦6 7430.962 3674.99τΤτ8
權(quán)利要求
1.一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝，其特征在于選礦廢水依照順次進(jìn)入臭氧反應(yīng)器和生物活性炭反應(yīng)器，處理出水回用選礦流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝，其特征在于所述的臭氧發(fā)生器是使用制氧機(jī)制成的純氧，再通過(guò)本臭氧發(fā)生器制備臭氧；臭氧是以軟管通入反應(yīng)器內(nèi)，軟管前端接曝氣頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝，其特征在于所述的生物活性炭反應(yīng)器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接種，啟動(dòng)期以葡萄糖為碳源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝，其特征在于 所述的鉛鋅流程選礦廢水是優(yōu)先選鉛，后選鋅產(chǎn)生的選礦廢水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理鉛鋅硫化礦選礦廢水并資源化回用的工藝，它是將選礦廢水依照順次進(jìn)入臭氧反應(yīng)器和生物活性炭反應(yīng)器，處理出水回用選礦流程。所述的臭氧發(fā)生器是使用制氧機(jī)制成的純氧，再通過(guò)本臭氧發(fā)生器制備臭氧；臭氧是以軟管通入反應(yīng)器內(nèi)，軟管前端接曝氣頭；所述的生物活性炭反應(yīng)器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接種，啟動(dòng)期以葡萄糖為碳源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可有效處理鉛鋅硫化礦選礦廢水，廢水TOC去除率大于80％，處理廢水回用選礦流程不影響選礦指標(biāo)；利用臭氧氧化可以高效去除選礦廢水中殘余的大分子有機(jī)物，反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)效率高，利用生物活性炭后處理工藝可以將殘余小分子有機(jī)物徹底降解，并大幅降低廢水中的金屬離子，與傳統(tǒng)選礦廢水處理工藝相比，基建投資下降50％，運(yùn)行成本降低70％。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102557329SQ20101058849
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉興宇, 周桂英, 宋永勝, 李文娟, 陳勃偉 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院