改性钛白废渣对选矿废水中硫化物的去除_曾懋华

试验研究改性钛白废渣对选矿废水中硫化物的去除曾懋华，黎载波，龙来寿，奚长生（韶关学院化学与环境工程学院，广东韶关512005）［摘要]采用改性钛白废渣去除选矿废水中的硫化物，探讨了改性钛白废渣的投加量、反应时间、pH等因素对选矿废水中硫化物去除效果的影响，通过正交试验得到了改性钛白废渣处理选矿废水的最佳工艺条件。结果表明：对S2-质量浓度为3.58mg/L、pH为8.2的选矿外排废水，在常温条件下加入1.0g/L的改性钛白废渣，充分搅拌40min后，S2-的质量浓度可降到0.24mg/L，去除率可达到93.3%。［关键词]改性钛白废渣；选矿废水；硫化物［中图分类号]X703.1［文献标识码]A［文章编号］1005-829X（2011）01-0018-04RemovalofsulfidefrommineralprocessingwastewaterwithmodifiedtitaniumdioxideresidueZengMaohua，LiZaibo，LongLaishou，XiChangsheng(CollegeofChemistry&EnvironmentEngineering，ShaoguanUniversity，Shaoguan512005，China)Abstract：Theinfluentialfactorsofremovingsulfidefrommineralprocessingwastewaterwithmodifiedtitaniumdioxideresidue，suchasdosage，reactiontime，pH，etc.havebeeninvestigatedandtheoptimumprocessconditionsareattainedbymeansoforthogonaltest.Theresultsshowthattheremovalratecanreach93.3%，after1.0g/LofmodifiedtitaniumdioxideresidueisaddedtothemineralprocessingwastewaterwhosemassconcentrationofS2-is3.58mg/L，andpHis8.2atordinarytemperature，beingstirredthoroughlyfor40min.Keywords：modifiedtitaniumdioxideresidue；mineralprocessingwastewater；sulfide中国有色金属矿山每年排出的废水可达12～15亿t〔1〕，这些废水除部分循环使用外，大多排放到尾矿库，使废水中的污染物进一步沉淀和自然降解后再部分回用或排出，外排的废水不易达到国家排放标准，尤其是硫化物超标严重。治理硫化物超标成为国内有色矿山选矿废水处理的难题。中国目前的钛白粉产量约为160万t／a，其中80%都是硫酸法生产，当浓硫酸与钛铁矿反应后，产生大量的钛白废渣，对周围环境造成污染。尽管钛白废渣具有一定的废水处理能力〔2〕，但由于含有过量的硫酸和水等杂质，直接利用其处理硫化物含量较高的选矿废水不能达到满意的效果。笔者通过高温焙烧法处理钛白废渣，复合改性粉煤灰制得改性钛白废渣，并通过试验考察了改性钛白废渣对选矿废水中硫化物的去除效果。650℃高温焙烧可使钛白废渣失去过量的硫酸、表面水、水化水、结合水以及空隙中的一些杂质，减小硫酸和水膜对硫化物的吸附阻力，增加钛白废渣的空隙率和表面积，提高其吸附性能〔2〕。加入适量的改性粉煤灰主要是为了增加Mg2+和活性炭含量，进一步提高改性钛白废渣的絮凝与吸附性能。利用改性后废渣中的铁、钛、镁、铝等多种元素的吸附、水解、絮凝和光催化分解等特性，突破常用絮凝剂、沉淀吸附剂的单一性能，可高效去除选矿废水中的硫化物。该方法能充分利用钛白粉生产过程中产生的废渣作为二次资源，消除固废污染，同时解决有色金属行业选矿废水中的硫化物超标排放难题，达到以废治废的目的。1试验部分1.1主要仪器和试剂仪器：酸化-吹气-吸收硫化氢发生器，自制，检测硫化物用；HJ-3恒温磁力加热搅拌器，北京国华第31卷第1期2011年1月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．1Jan．，2011［基金项目］广东省教育部产学研结合项目（2009B090300186）；韶关市科技创新项目（韶科2008-07）18仪器厂；SH2-Ⅲ型循环水真空泵，巩义市英峪仪器厂；1200℃马福炉，清华开关设备厂；pHS-2酸度计，上海第三分析仪器厂。试剂：盐酸、磷酸、氢氧化钠、乙酸锌、重铬酸钾、五水硫代硫酸钠、无水碳酸钠、碘化钾、碘、淀粉均为分析纯，硫酸和氨水为化学纯，氮气为工业级。1.2试验水质试验用废水取自