含铜酸性废水

SeriesNo．363September2006金属矿山METALMINE总第363期2006年第9期含铜酸性废水硫化沉淀高浓度调浆的试验研究陈明黄万抚倪文(1．北京科技大学；2．江西理工大学)摘要针对含铜矿山酸性废水酸性强和铜、铁含量高的特点，采用硫化沉淀结合高浓度凋浆技术进行处理，不仅使处理后的水可以达标排放或回用，还可有效回收废水中的铜，降低处理成本。关键词含铜矿山酸性废水硫化沉淀高浓度调浆ResearchonSulfidization—Precipitation—HighConcentrationPulpingTreatmentofCopper—ContainingAcidMineDrainageChenMing‘’HuangWanfuNiWen(1．UniversityofScienceandTechnologyBeOing；2．JiangxiUniversityofScienceandTechnology)AbstractInlightofitsfeaturesofstrongacidityandhighironcontent，copper—containingacidminedrainagewastreatedbyatechnologycombiningsulfidization—precipitationwithhighconcentrationpulping，whichhasnotonlymadethetreatedwaterdischargeableaccordingtothestandardorrecyclable，butalsoefectivelyrecoveredthecopperinthewastewater，thusreducingthetreatmentcost．KeywordsCopper—containingacidminedrainage，Sulfidizationandprecipitation，Highconcentrationpulping黑色金属矿、有色金属矿和煤矿等矿石中含有一定量的硫或金属的硫化物，在开采的过程中，大量尾矿、剥离岩土堆放于露天，在氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等微生物的催化作用下，尾矿及剥离岩土中的硫和金属硫化物被氧化，经过雨水冲刷，便形成了含有各种金属离子、硫酸和硫酸盐的矿山酸性废水。这种废水的特点就是酸性强、含有大量的金属离子，如果不加以治理直接排入水体，会导致水体pH值发生变化，抑制或者阻止细菌及微生物的生长，妨碍水体的白净。此外，酸性废水中含有的重金属离子及其与水体中的矿物质相互作用生成的某些盐类，对淡水生物产生不良影响，甚至威胁动植物的生命。天然水体长期受酸性废水污染，会使水质逐渐酸化，给生态环境造成难以恢复的破坏。因此必须对矿山酸性废水进行处理。1硫化沉淀高浓度调浆技术的基本原理硫化物沉淀法是加入硫化剂使废水中金属离子硫化沉淀的方法。常用的硫化剂有NaS、NaHS、H，s等J。该法的优点是硫化物的溶解度小、沉渣含水率低、不易返溶而造成二次污染。高浓度调浆技术也称为底渣回流技术，废水在沉淀作业后加入适量絮凝剂，经污泥浓缩池浓缩，底渣部分返回沉淀工序。由于提供了一定量的沉淀晶种，使得化学反应产生的微小固体颗粒得以快速聚合成大颗粒而沉降。采用此法不仅可以加快沉淀时间，还能降低底渣的含水率。本研究把硫化沉淀和高浓度调浆技术结合，解决了沉淀法中一直存在的沉淀物结构松散、含水率高、沉淀速度缓慢和沉渣脱水困难等难题。2试验方法和结果2．1试样情况本试验研究的试样为直接取自紫金山金矿铜堆浸厂的酸性废水。该铜矿位于温湿多雨的福建沿海山区，为硫化矿床。由于强烈的化学和生物氧化作用，当降水或地下涌水流经采矿场及废石场后，产生大量含重金属离子的酸性废水。目前该铜矿采用堆浸一萃取一电积工艺生产铜，由于堆浸液中铁的富积，很难实现酸性水的闭路循环，仍有部分酸性很陈明(1976一)，北京科技大学博上研究生，江两理工大学环境与建筑1程学院，现通讯地址：341000江西省赣州市红旗大道108号。黄万抚(I962一)，男，江西理工大学，教授，博上生导师，341000江西省赣州市红旗大道108号。倪文(196l一)，男，北京科技大学木与环境工程学院，教授，博士生导师，100083北京市海淀区学院路3O号。维普资讯http://www.cqvip.com总第363期金橇矽山2006年第9期强、含大量铜和铁的萃取余液排除。因此必须加以有效治理才能外排。该矿山酸性废水水质情况见表1。表1紫金山金矿酸性废水水质mg／L注：以上数值为平均浓度，实际上由于季节的不同，废石性质也不同。2．2单因素及正交试验结果取水样各200mL，分别加入硫化钠溶液(5％，0．128mol／L)2mL、5mL、10mL、1