[发明专利]一种利用石灰处理酸性废水的方法

说明书

本发明涉及酸性废水的处理技术，具体涉及利用石灰中和酸性废水时提高石灰利用率的方法。其包括下述步骤：步骤一石灰用水配制成含量20‐50wt％的石灰乳；步骤二在机械搅拌与超声波振荡条件下，将酸性废水导入石灰乳中，检测，清液的pH值，当清液的pH值为6.5‐7.5时，补入石灰乳；步骤三固液分离；所得固体用于冶金；所得液体用于选矿。本发明石灰利用率高，较现有技术其利用率至少提高了5％以上。

技术领域

本发明涉及酸性废水的处理技术，具体涉及利用石灰中和酸性废水时提高石灰利用率的方法。

背景技术

金属矿山采、选、冶过程中，常产生含重金属、砷等有害成分的酸性废水如硐坑水等，尤其是金属湿法冶金过程，往往产生大量含高浓度金属离子的酸性废水。如铜的生物浸出‐萃取‐电积提铜过程，产生大量含硫酸、铜、铁、铝、砷等物质的酸性浸出液，浸出液经提取其中的铜后循环使用，但随着溶液中铁、酸的累积，将严重影响萃取电积提铜工艺，因此每天要对大量萃取余液开路外排并进行处理，目前普遍采用石灰中和法处理此类废水，其主要优点在于工艺简单、吨水处理成本低廉，但其缺点也是显而易见的：中和过程中产生的硫酸钙、砷酸钙、金属氢氧化物等沉淀物易于包裹石灰颗粒，阻断中和反应，从而使石灰得不到充分利用，另外，处理好的含渣废水在后续转移、固液分离等过程中，由于包裹的石灰缓慢地溶出，导致溶液pH与钙离子升高，使出水pH难以控制，设备与输送管路容易结垢、堵塞，同时，石灰中和处理酸性废水虽然单位成本较为低廉，但矿山酸性废水往往水量大，总体成本并不低廉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效率、低成本的利用石灰处理酸性废水的方法。

本发明一种利用石灰处理酸性废水的方法；包括下述步骤：

步骤一

石灰用水配制成含量20‐50wt％的石灰乳；

步骤二

在机械搅拌与超声波振荡条件下，将酸性废水导入石灰乳中，检测，清液的pH值，当清液的pH值为6.5‐7.5时，补入石灰乳；

步骤三

固液分离；所得固体用于冶金；所得液体用于选矿。

所述酸性废水为矿山酸性废水。所述矿山酸性废水为硫酸、氢氟酸或磷酸酸性废水，废水中游离酸与金属离子产生的总酸度(总耗碱量)≥15g/L(以硫酸计)。

所述的超声波频率≥20kHz，超声波发生元件可一个或多个，其功率密度0.2‐20w/cm 2，作用方式包括但不限于反应槽内部或外部，反应物料在超声波区域水力停留时间≥15min。

所述反应物料在超声波区域水力更佳的停留时间为15‐30min。

所述的超声波频率的优选范围是20‐30kHz。

废水中游离酸与金属离子产生的总酸度(总耗碱量)的优选范围是15‐50g/L(以硫酸计)。

本发明一种利用石灰处理酸性废水的方法石灰利用率大于等于90％。

具体实施方式

实例一：

某铜矿湿法炼铜厂，采用“细菌浸出(堆浸)—萃取反萃取—电积”工艺生产阴极铜，其萃取余液返回浸出，但随着硫酸、铁、铝、砷等的累积，严重影响生产工艺，必须开路外排，其水质为：Fe7.72g/L、Al1.09g/L、SO42‐35.23g/L、Zn0.15g/L、Cu0.1g/L、总耗碱量(以H2 SO4计)33.45g/L。

该废水的常规处理步骤与效果：取废水50L，在机械搅拌条件下，用质量浓度25％的石灰乳中和至pH7，反应时间18min，消耗有效氧化钙含量为66.5％(质量浓度)的石灰1.91kg，从废水总耗碱量可计算得出石灰利用率为75.2％。

本发明实施例的操作步骤与效果：取废水50L，在相同的机械搅拌强度下，增加超声波振荡，取质量浓度25％的石灰乳5L；将废水加入石灰乳中，超声波频率23±2KHz，功率密度0.3w/cm 2，中间不间断补加石灰乳，控制总反应时间为18min，消耗有效氧化钙含量为66.5％(质量浓度)的石灰1.53kg，从废水总耗碱量可计算得出石灰利用率为93.8％。