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
技術領域：
本發明涉及水處理技術領域，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：
選礦過程是有色金屬礦物加工的重要過程，一般來說，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,浮磁聯選用水23 27m3，重浮聯選用水20 30m3，除去循環使用的水量，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，導致選鋅廢水無法回用選鉛，而僅能排入尾礦庫。目前部分礦山采用尾礦庫回水并補加新水的方式回用部分選礦廢水，在長期循環過程中，殘余有機物在水體中的積累將導致選礦效果惡化，因此急需開發高效、低成本、短流程的選礦廢水處理資源化回用新工藝。
發明內容
本發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，并實現處理后的選礦廢水100%回用。本發明的目的是通過如下技術方案實現的本發明是將選礦廢水依照順次進入臭氧反應器和生物活性炭反應器，處理出水回用選礦流程。所述的臭氧發生器是使用制氧機制成的純氧，再通過本臭氧發生器制備臭氧； 臭氧是以軟管通入反應器內，軟管前端接曝氣頭；所述的生物活性炭反應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，啟動期以葡萄糖為碳源。活性炭為常規水處理活性炭，市場上是有售的。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，將其接種進入常規水處理活性炭中，即制備成為生物活性炭。本發明的機理是廢水先進入臭氧反應器的入口，臭氧發生器制備的臭氧從臭氧反應器進口通入，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物，其中部分被臭氧徹底降解為水和二氧化碳，臭氧反應器的出水口為2-4 口，出水通入裝有生物活性炭的生物活性炭反應器3-1 口， 在此反應器內，殘余小分子有機物將被徹底降解，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，指標基本不受影響。本發明的優點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，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物，反應時間短，反應效率高。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現廢水的資源化回用，回用選礦指標基本不受影響。
圖1本發明工藝流程框加臭氧反應器箱體主視2b:圖加的俯視2c:圖加的側視3a 生物活性炭反應器箱體主視北圖3a的俯視3c:圖3a的側視4實施例1選礦廢水產出流程及藥劑制度圖5實施例1產生的選礦廢水處理后進行的選礦驗證流程及藥劑制度
具體實施例方式臭氧反應器與生物活性炭反應器結構見圖2a、圖2b、圖2c、圖3a、圖北、圖3c。右端設置出水堰，反應器頂部密封，臭氧以軟管通入反應器內，軟管前端接曝氣頭，以提高臭氧反應效率。廢水先進入臭氧反應器2-1 口，臭氧發生器制備的臭氧由臭氧反應器2-5 口以軟管伸入反應器內通入，軟管前端接曝氣頭。臭氧反應器出水由3-1 口通入生物活性炭反應器，最終出水由3-4 口出。生物活性炭段選用的活性炭參數如表1所示，在其中接種少量污水處理廠活性污泥，啟動期(30天)進水通入20mg/L葡萄糖，使得活性污泥中細菌能夠在活性炭表明定殖并生長。以下結合實例1進行具體說明實施例1采用河北某鉛鋅礦礦石進行選礦試驗，選礦工藝為先選鉛，后選鋅，回水驗證則僅選鉛。廢水的產出的選礦流程見圖4，原礦先破碎至-200目70%，投加15g/噸的煤油和5g/ 噸的2號油先脫碳，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、IOg/噸丁胺和15g/噸2號油選鉛粗精礦，接著投加40g/噸硫氮9號和5g/噸的2號油選鉛中礦，接下來投加2000g/噸氧化鈣、20g/噸氰化鈉、150g/噸硫酸銅、50g/噸丁黃藥、15克噸2號油選鋅精礦，尾礦壓濾后的回水作為廢水。廢水經本工藝處理后回用進行選礦試驗。實際選礦廢水處理后進行的選礦驗證流程見圖5。驗證礦物為同批次礦物。投加15g/噸的煤油和5g/噸的2號油先脫碳，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、IOg/噸丁胺和15g/ 噸2號油選鉛粗精礦。為詳細評估選礦廢水處理再利用效果，開展了自來水按圖5流程開展選鉛試驗作為對照試驗1，試驗數據見表2。選鋅廢水不經處理直接回用按圖5流程選鉛的選礦試驗作為對照試驗2，試驗數據見表3所示。選鋅廢水處理后直接回用按圖5流程選鉛的結果見表 4。從表2、3、4對比可知，自來水選礦KC+鉛精礦中鉛回收率83. 40%，鋅回收率12.05%。 選鋅廢水不經過處理直接用于選鉛，KC+鉛精礦中鉛回收率87. 83%，鋅回收率65. 34%，未經處理的選礦廢水，回用會導致選鉛流程鋅上浮，嚴重影響選礦指標。選鋅廢水經本工藝處
理后再選鉛，KC+鉛精礦中鉛回收率82. 40%，鋅回收率12. 91%，對比2組對照試驗可知，
通過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。表1活性炭參數
_分析項目碘值比表面積總孔容積充填密度強度亞甲蘭值余氯吸附率測試數據 >800mg/g >850m2/g >0.8cm3/g 0.45g/cm3 >92% 120mg/g >85%表2采用自來水以圖5流程進行選礦驗證的指標
產率(％)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流程產生的選礦廢水直接以圖5流程進行選礦驗證的指標
產率(％ )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流程產生的選礦廢水經本工藝處理后以圖5流程進行選礦驗證的指標
產率(％)~~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入臭氧反應器和生物活性炭反應器，處理出水回用選礦流程。
2.根據權利要求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生器是使用制氧機制成的純氧，再通過本臭氧發生器制備臭氧；臭氧是以軟管通入反應器內，軟管前端接曝氣頭。
3.根據權利要求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器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接種，啟動期以葡萄糖為碳源。
4.根據權利要求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先選鉛，后選鋅產生的選礦廢水。
全文摘要
本發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入臭氧反應器和生物活性炭反應器，處理出水回用選礦流程。所述的臭氧發生器是使用制氧機制成的純氧，再通過本臭氧發生器制備臭氧；臭氧是以軟管通入反應器內，軟管前端接曝氣頭；所述的生物活性炭反應器中的生物活性炭段微生物以活性污泥接種，啟動期以葡萄糖為碳源。本發明的優點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；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物，反應時間短，反應效率高，利用生物活性炭后處理工藝可以將殘余小分子有機物徹底降解，并大幅降低廢水中的金屬離子，與傳統選礦廢水處理工藝相比，基建投資下降50％，運行成本降低70％。
文檔編號C02F9/14GK102557329SQ20101058849
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者劉興宇, 周桂英, 宋永勝, 李文娟, 陳勃偉 申請人:北京有色金屬研究總院