[发明专利]铅锌浮选废水中重金属和黄药类浮选药剂去除装置及方法

说明书

本发明公开了一种铅锌浮选废水中重金属和黄药类浮选药剂去除装置及方法，以电催化内电解反应装置为主体，将电沉积、电催化氧化还原、电絮凝和内电解等电化学技术有机结合于一体，通过调控电催化内电解反应器外电场输入电压，可实现对铅锌浮选废水中影响铅锌矿浮选分离富集效果的重金属和浮选选择性较差的黄药类浮选剂的选择性降解去除，而保留药价高、难降解和浮选选择性佳的苯胺黑药类的浮选剂。本发明具有工艺流程短、操作简洁、反应效率高、处理成本适中且能降低药剂用量成本，在铅锌浮选行业具有广阔应用价值和前景，同时，对其它有色金属行业浮选废水处理和矿山环境保护有积极的借鉴意义。

技术领域

本发明涉及一种铅锌浮选废水中重金属和黄药类浮选药剂去除装置及方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

铅锌等有色金属选冶作为云南省的支柱产业，是重金属污染排放的主要来源之一。其中，有色金属选矿厂废水排放量巨大，占我国工业废水总量的1/10。浮选选矿是最为主要的矿物选别方法，伴随着大量浮选废水产生，耗水量为4～7吨/吨矿石，浮选选别后几乎全部以精矿溢流水和尾矿浆等形式排放。往昔，被认为浮选废水中可溶态重金属含量低、有机浮选药剂可通过自然降解而去除，浮选废水的处理控制一直未受到广泛的重视。近年来，随着有色金属浮选矿厂含重金属有机浮选药剂废水的排放和在环境中累积，全国各地矿业周边水体、土壤及作物等受到了严重污染，重大污染事件频发，严重威胁着人民的生命财产安全，同时也受到政府及国民的广泛关注。

浮选废水中不仅含有铅、锌、铜、镉等重金属离子，还含有黄药、黑药和二号油等多种浮选药剂，以及酸、氟化物等污染物，是有代表性的含重金属有机复合废水，具有废水排放量大，污染成分复杂，有毒性，可生化降解性差和处理难度大等特点。浮选废水中的铅锌等重金属离子和残留浮选药剂不经有效去除，废水循环回用会明显降低金属矿物的选别指标，造成矿物分离紊乱。但通常浮选废水中含有的重金属离子和浮选药剂种类也较为庞杂，大量研究表明，浮选废水回用水中残留的不同组分对矿物浮选分离的影响也存在较大的差别，有些组分对矿物浮选分离影响较大，而有些则不会造成显著影响。目前，应用于浮选废水处理的方法虽种类繁多，但由于浮选废水组分众多，处理方法缺乏针对性，难免顾此失彼，难以实现浮选废水中复合污染物综合净化去除。实际生产中浮选废水还无法达到完全闭路循环，采取主要办法仍是排入尾矿库进行自然处理。但经尾矿库自然降解的浮选废水中还含有大量的重金属离子和浮选药剂，无法满足回用和达标排放的要求，回用中也导致污染物的多次积累，存在较大的环境风险。在发展与环境保护的矛盾日益突出的今天，选矿浮选废水的处理已日益成为制约有色金属行业发展的主要问题。

重金属离子和浮选药剂是浮选废水中最典型的两类污染物，目前，浮选废水的众多净化研究中，大多数对重金属离子和浮选药剂的去除采取分别对待，往往重金属的去除研究中忽略了浮选药剂的降解去除和影响作用，反之亦然。然而，有色金属选矿浮选废水中同时存在着重金属离子和浮选药剂是不争的事实，是其中对环境和浮选工艺危害最大的组分，两者构成了一个复杂体系，不仅以单体存在，还存在相互络合等形式，在浮选废水中以溶解态、胶体态和悬浮颗粒态等形态分布于废水中，有效去除浮选废水中重金属和选矿药剂是解决浮选废水污染问题的必经之路。浮选废水中重金属及浮选药剂的同时去除研究也显得十分必要，但相关研究工作较少。但由于浮选废水中重金属及浮选药剂等污染物去除和降解特性和对浮选选别影响存在较大的差异性，过分的追求两者的同时去除也必将造成较大不经济性和方法应用的失败，尤其是对废水量如此巨大的浮选废水。有时若能转换思路，结合污染物的去除及其对目的矿物浮选分离的影响特征而做出适当选择性取舍，也能起到事半功倍的效果。