湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜多金屬硫化礦選礦廢水處理與回用工藝研究二O一二年六月分類號(hào)密級(jí)UDC單位代碼湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜多金屬硫化礦選礦廢水處理與回用工藝研究StudyonTheTreatmentandTheReuseofComplexPoly-metallicSulphideOreDressingWastewater研究生姓名指導(dǎo)教師教授副指導(dǎo)教師教授學(xué)科專業(yè)環(huán)境工程研究方向廢水處理提交論文日期論文答辯日期答辯委員會(huì)主席論文評(píng)閱人學(xué)位授予日期二O一二年六月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：時(shí)間：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同意湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)研究生簽名：時(shí)間：年月日導(dǎo)師簽名：時(shí)間：年月日摘要據(jù)統(tǒng)計(jì)湖南省鉛鋅礦每天處理量在三萬(wàn)噸左右。按用水量平均5m3/t計(jì)，每天產(chǎn)生選礦廢水15萬(wàn)m3，年排放選礦廢水達(dá)4500萬(wàn)m3。選礦廢水成分復(fù)雜，含有多種重金屬離子、殘留選礦藥劑及懸浮物，不僅存在重金屬污染、有機(jī)物污染，還有重金屬與有機(jī)物的復(fù)合污染，直接排放會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。因此開展選礦廢水的處理與回用研究，對(duì)保護(hù)礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用及礦山的可持續(xù)發(fā)展有重大意義。湖南寶山鉛鋅礦是國(guó)內(nèi)典型的多金屬硫化礦并且伴生有較高價(jià)值的金銀等貴金屬，日處理規(guī)模500t，年生產(chǎn)按300天計(jì)，每年處理礦石量15萬(wàn)t，日產(chǎn)生廢水量2700m3，年產(chǎn)生廢水達(dá)到81萬(wàn)m3。多金屬硫化礦廢水凈化處理回用的難度高于單一金屬礦選礦廢水，廢水中的金屬離子和選礦藥劑如達(dá)不到一定程度的凈化，在回用過程中會(huì)嚴(yán)重影響金屬分離回收指標(biāo)。本文以湖南寶山鉛鋅礦選礦廢水為研究對(duì)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝生產(chǎn)流程，主要進(jìn)行了以下工作?，F(xiàn)場(chǎng)水量水質(zhì)的查定和分析、廢水自然降解試驗(yàn)、廢水中的主要?dú)堄嘀亟饘匐x子和浮選藥劑對(duì)鉛鋅浮選的影響試驗(yàn)、廢水凈化處理試驗(yàn)、廢水回用試驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，廢水回用率達(dá)到100%。現(xiàn)場(chǎng)水量水質(zhì)的查定和分析結(jié)果表明：該廢水pH12，懸浮物高難沉降、CODcr達(dá)到210mg/l、Pb2+含量達(dá)到6.21mg/l。廢水自然降解試驗(yàn)結(jié)果表明：通過24個(gè)小時(shí)的自然降解，廢水pH值幾乎不變；懸浮物、CODcr、Pb2+去除率分別達(dá)到：50%，25.6%，43.6%。廢水經(jīng)過自然沉降后水質(zhì)達(dá)不到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水中重金屬離子（主要指Pb2+）、殘留選礦藥劑（主要指捕收劑、起泡劑）等對(duì)鉛鋅浮選的影響試驗(yàn)結(jié)果表明：廢水中殘留的大量Pb2+和浮選礦藥劑對(duì)鉛鋅浮選造成比較大的影響，鉛精礦品位、鉛回收率，鋅精礦品位、鋅回收率都有較大下降。廢水處理試驗(yàn)考察了混凝沉降、活性炭吸附、氧化劑氧化等方法對(duì)該廢水的處理凈化效果。混凝沉降試驗(yàn)確定了最佳混凝劑為DA-1，最佳用量為60mg/l；經(jīng)過混凝沉降后廢水中Pb2+含量由6.21mg/l降到1.15mg/l；CODcr值由210mg/l降到105mg/l；SS、硫化物都達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。活性炭吸附試驗(yàn)確定了活性炭用量為150mg/l，最佳吸附時(shí)間為30min。經(jīng)過吸附后廢水中CODcr由106mg/l下降到77mg/l，Pb2+含量由1.15mg/l下降到0.95mg/l。氧化試驗(yàn)最終確定氧化劑為ClO2,最佳用量為40mg/l。處理后廢水中CODcr達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。廢水回用試驗(yàn)結(jié)果表明：用經(jīng)過“酸堿中和-混凝沉淀-吸附-氧化-澄清-回用”凈化處理的廢水進(jìn)行閉路試驗(yàn)，對(duì)選礦藥劑制度的微調(diào)，處理水閉路試驗(yàn)結(jié)果和新鮮水閉路試驗(yàn)結(jié)果相近。處理水回用后試驗(yàn)指標(biāo)為：鉛精礦含鉛55.78%、含鋅2.17%、鉛的回收率達(dá)到95.22%；鋅精礦含鋅55.26%、含鉛0.68%、鋅回收率達(dá)到95.44%。新鮮水閉路試驗(yàn)指標(biāo)為：鉛精礦含鉛56.75%、含鋅1.89%、鉛的回收率達(dá)到95.71%；鋅精礦含鋅55.08%、含鉛0.64%、鋅回收率達(dá)到96.00%。試驗(yàn)為實(shí)現(xiàn)有色金屬礦山廢水零排放，水資源綜合利用提供了技術(shù)參考。關(guān)鍵詞：選礦廢水；混凝沉淀；吸附；氧化；零排放；選礦指標(biāo)；ABSTRACTAccordingtothestatistics9theproducesofHunanlead-zincoreisaboutthirtythousandtonseachdayproduces.Theaveragewateroflead-zincoreis5m3perton,itwillproducesnearlyonehundredandfiftythousandtonsofdressingwastewaterdaily,nearlyforty-fivemilliontonsofdressingwastewateryearly.Ithavevarioussubstancesinthedressingwastwaterincludingacertainamountofheavymentalions,residuemineralprocessingreagents,highcontentofSSandetc.Notonlyhavethesinglepollutionsuchasheavymetalpollutionandorganicpollutionbutalsohavethecombinedpollution.Hence,devastatinginfluencesmustgeneratetothesurroundingecologicalenvironment,ifdischargeddressingwastewaterwithoutanymanagementandcontrolling.Accordingly,itisveryimportanttotakemeasuresincontrollingandreusingthedressingwastewaterwhethertoconsiderinprotectingtheminingsurroundingecologicalenvironment,orrealizingwaterresourcesreclyingandsustainabledevelopmentofthemining.HunanBaoshanlead-zincplantisadomestictypicalpolymetallicsulifideoreandassociatedwithhighgradeofsilverandgold.Theproducesisaboutfivehundredtonsperday,theannualproductiontimeisaboutthreehundredday,itwillproducesnearlyonehundredandfiftythousandtonsofgreenoreyearlyandnearlyeightyhundredandonethousandwastewateryearly.Thewastewatertreatmentmethodsofmulti-metaloreismoredifficultythanthesingleore.Iftheheavymetalsandthemineralprocessingreagentscannotreachthedegreeofpurification,itwillmakeaseriousaffectinheavymetalseparationandrecovery.Inthisdissertation,thedressingwastewaterisfromBaoshanlead-zincplant.Basingontheindustryproductionprocedures,thetextmainlycarriedoutthefollowingworks:Theanalysisandthecheckofthewastewater；Wastewaternaturaldegradationtest；Theinfluenceofheavymetalionsandresiduemineralprocessingreagentstolead-zincflotation；Wastewatertreatmenttest；Wastewaterreusetest.Finally,thedressingwastewatersuccessfullyreusedandrealizedthezerodischarge.Theresultsoftheanalysisandthecheckofthewastewatershowthat:ThedressingwastewaterpH12,highsuspendedsolidsanddifficulttosettlement,CODcrreach210mg/l,Pb2+contentreaches6.21mg/l.Theresultsofwastewaternaturaldegradationtestshowthat:Through24hoursofnaturaldegradation,wastewaterpHvaluealmostunchanged,TheremovalrateofSS,CODcr,Pb2+achieved50%,25.6%,43.6%respectively.Waterqualitycannotreachtheemissionsstandards.Theresultsoftheinfluenceofheavymetalionsandresiduemineralprocessingreagentstolead-zincflotationshowthat:Ithaveagreatinfluencetothelead-zincflotation.theconcentrateandtherecoveryoflead,theconcentrateandtherecoveryofzincdeclineddramatically.Thewastewatertreatmenttestincludedthefollowingjobs:Coagulation,ActivatedCharcoaladsorption,Oxidation.ThecoagulationtestidentifiedDA-1wasthebestcoagulant,bestdosagewas60mg/l.Afterthecoagulation,thePb2+contentdroppedfrom6.21mg/lto1.15mg/l.TheCODcrdroppedfrom210mg/lto105mg/l,SSandsulfidereachedtheemissionsstandards.Theadsorptiontestidentifiedthedosageofactivatedcharcoalwas150mg/l,thebestadsorptiontimewas30min.Afteradsorption,thePb2+contentdroppedfrom1.15mg/lto0.95mg/l,theCODcrdroppedfrom106mg/lto77mg/l,TheoxidationtestidentifiedtheClO2,wasthebestoxidantandthedosagewas40mg/l.aftertheoxidationtheCODcrmg/llessthan50mg/l.Theresultsofwastewaterreusetestshowthat:Adoptedthefollowingprocesstodisposethedressingwastewater”regulationpH-coagulation-Absorption-ClO2oxidation-Clarification-Reusetheflotationindexisnearlythesamewiththatoffreshwater.Theindexesofthetreatment-waterwerefollowedas:Leadcontentinleadconcentrateis55.78%,zinccontentinleadconcentrateis2.17%