[发明专利]一种含磷铁矿选矿废水的处理方法

说明书

本发明公开了一种含磷铁矿选矿废水的处理方法，步骤是：（1）制备改性赤泥：将赤泥置于盐酸中，在水浴锅中搅拌，将沉淀物质用蒸馏水洗后置于炉中焙烧；（2）制备改性膨润土：将膨润土浸泡于碳酸钠溶液中搅拌，置于炉中焙烧；（3）制备可见光响应型光催化剂：a.向装有无水乙醇的器皿中加入钛酸丁酯，得透明溶液A；b.取另一器皿，加入无水乙醇、去离子水、聚乙二醇等，得溶液B；c.将B溶液滴入A溶液中，搅拌，得二氧化钛黄色溶胶；（4）将改性赤泥、改性膨润土和光催化剂混合均匀；（5）在光源照射下，装有含磷铁矿选矿废水的搅拌箱里加入混合材料，搅拌静置。处理效果好、操作简单、成本低廉、处理周期短、处理后净水和铁渣可回用。

技术领域

本发明属于选矿废水处理的技术领域，更具体涉及一种铁矿选矿废水的处理方法，适用于高含磷选矿废水的处理和资源化利用。

背景技术

含磷铁矿的开采加工过程中会产生大量的高含磷废水，近几十年来，由于很多选矿含磷废液未经有效处理便直接大量排入湖泊、河流、沿海水域和远海中，导致了水体的严重污染，增加了水体的营养负荷,破坏水生生态平衡，造成水体感官性能变差、自净能力减弱、水质下降、供水成本提高，严重影响食物链，甚至使人类、动物、家畜等中毒死亡。寻求廉价、高效的磷去除技术是含磷铁矿开采过程中选矿废水处理技术面临的一项重要难题。

目前对于高含磷废水的处理，国内外常用的处理方法可分为生化法、化学沉淀法、吸附法。生化法运行费用低，但操作要求严格、稳定性差；化学沉淀法是迄今为止最有效、稳定性最好的除磷技术，但药剂成本昂贵，污泥产量大；吸附法除磷则因高效、快速、设备简单、运行可靠而逐渐受到人们的重视。赤泥是氧化铝工业生产的废渣，属于三废之一。由于赤泥主要成分是二氧化硅、氧化钙和铁铝金属氧化物，这些物质的存在使赤泥对特定的化学物质产生特定的去除作用。赤泥中含有一定量二氧化钛，有一定的催化性能，将赤泥改性后结合光催化剂和改性膨润土用于处理含磷铁矿选矿废水，可充分发挥赤泥和改性膨润土的吸附特性，仅需补充少量光催化剂便可高效发挥其催化性能，在吸附去除磷的同时将氧化铁还原成零价铁，经其处理后废水和铁渣均可资源化回收利用。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种含磷铁矿选矿废水的处理方法，该方法具有处理效果好、工艺操作简单、成本低廉、处理周期短、处理后净水和铁渣可回用等特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含磷铁矿选矿废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)制备改性赤泥：

按铝业废渣赤泥：盐酸(质量浓度为5～10％)＝50g～100g：1L，将赤泥置于盐酸中，在60～100℃的水浴锅中充分搅拌1～2h，静置；倒出上清液，将沉淀物质用蒸馏水洗5～10次后置于马弗炉中于400～500℃下焙烧1～2h；然后取出冷却至室温(20－25℃，以下相同)，得改性赤泥；

(2)制备改性膨润土：

将膨润土浸泡于碳酸钠溶液(质量分数8～12％)中于60～80℃搅拌l～2h，将其置于马弗炉中于450～500℃条件下焙烧1～2h，得改性膨润土；

(3)制备可见光响应型光催化剂：

a.向装有10～15体积的无水乙醇的器皿中加入5～8体积的钛酸丁酯，维持搅拌直至其混合均匀，得黄色透明溶液A；

b.取另一器皿，向其中分别加入5～8体积的无水乙醇、1～2体积的去离子水、2～4体积的冰乙酸、0.5～1体积的聚乙二醇、0.5～1硝酸铒、0.5～1硝酸亚铈、0.5～1硝酸镧和0.5～1硝酸铁晶体，维持搅拌直至其混合均匀，得溶液B；