一、钼矿石的选矿及选钼污水的形成
一般钼矿物的选别常用浮选法进行。在选钼过程中添加浮选药剂,这些药剂除部分消耗在矿石选别过程中外,还有部分剩药剂随尾矿排出。如在粗、扫选过程中添加的调整剂(石灰、碳酸钠)、抑制剂(水玻璃)、捕收剂(石油类产品如煤油等)、起泡剂(2#油)。在精选和分离过程 添加抑制剂(水玻璃)外,还有采用有氰工艺(少量氰化物等)、无氰工艺(硫化钠、硫化胺、Nokes法,次氯酸钠法等)。
以上剩余的药剂主要在尾矿水中,尾矿水占全部排出量60~70%。并含有一定的有害金属离子,在排放过程中一般均放入尾矿库存放或作部分收利用。若排放管理不善给环境造成污染,危害到人、畜、鱼、农、林各业,故必需及时处理。
二、选钼污水的性质与特征
选矿污水的特征与矿石性矿浆水质的组成,和采用的工艺流程以及所加浮选药剂的性质有关。如某钼矿选矿污水分析结果见表、钼—钨矿选矿尾矿水分析结果见表。
某钼矿选矿污水分析结果 | ||||||||||
测定项目 | pH | BoD | CoD | SS | 油类 | Mo | Cu | Pb | Ca | Cr |
含量(毫克/升) | 8.8-9.8 | 269 | 100-400 | >50000 | 5月12日 | 0.55 | 0.008-0.02 | 0.2 | 0.001 | <0.05 |
测定项目 | V | Mn | AS | Hg | Co | Ni | F | |||
含量(毫克/升) | <0.1 | 0.05 | 检不出 | 检不出 | 痕 | 0.48 | <0.1 |
某钼-钨矿选矿尾矿水分析结果 | |||||||||
测定项目 | pH | CoD | SS | 油类 | 黄药 | 黑药 | Hg | Pb | Ca |
含量(毫克/升) | 10.8 | 416.6 | >50000 | 5.4 | 测不出 | 测不出 | 0.06 | <0.01 | <0.002 |
测定项目 | 氧化石腊皂 | As | F | Zn | Cr | Cu | Do | ||
含量(毫克/升) | 16.4 | 0.09 | 1.19 | 0.054 | 0.01 | 0.08 | 3.2 |
根据选矿氧水的调查、测定,其水质具有以下的特征:
(1)选矿尾水的pH一般在7-12,所以大多数的离子在碱性中呈氢氧化物沉淀,金属离子对尾水的污染较小。(2)选矿所用的有机和无机浮选药剂以及选矿过程中所产生的矿泥是污染尾矿水的主要原因。
(3)根据选矿厂尾水实地考查和尾矿水分析测定,水质混浊度与选矿过程中所加入水玻璃有极大的关系。
(4)选矿尾矿水随放置时间、温度、pH值等条件的变化,其性质发生变化。如果悬浮物、CoD等的降低,选矿药剂为黄药、苯胺黑药等会逐渐分离。
三、选钼污水净化的常用方法
目前,一般多采用尾矿水返回使用方法。减少排放量,其次是回收有价金属降低排水中有害物质含量,以防污染环境。
选矿尾矿水的处理方法和处理流程的选择,受废水水质、水量、回用的可能性,以及排放方式等因素来决定。处理方法很多,有沉淀、氧化、离子交换、活性炭吸附、浮选及电渗析等方法,有人应用了化学沉淀法、臭氧氧化法,活性炭吸附法等对选矿尾矿水进行处理,现分述如下:
1.混凝沉淀法处理选矿尾水
混凝沉淀法处理尾矿水的流程如下图。
尾矿进入pH调节池混匀,向尾矿水中加入硫酸(10%),使尾矿水pH保持在7左右。尾水在浓缩池沉降30分钟后、水中主要指标,如悬浮物、CoD等明显下降、浓缩底流排入尾矿库,以铁盐及3#絮凝剂沉淀,其效果良好,出水水质已达工业排放标准,可以外排或回用。
2.氧化法处理尾矿中的浮选药剂
尾矿水以混凝法处理后,水中悬浮物等基本除去,但选矿过程中所加入的某些有机浮选剂较难除去,另外,精矿水中硫化物也不易除去,需要以其他方法,如吸附法、氧化法,使之净化。其中氧化法是常用的方法,一般可分为曝气氧化、药剂氧化及自氧氧化法等。其中,曝气氧化是以空气为氧化剂,对含硫化物等不稳定化合物废水处理有一定效果。药剂氧化则一般常用液氯、次氯酸钠、漂白粉为氧化剂,对含硫化物精矿的水处理后,硫化物含量低于工业排放标准的允许含量。缺点是过量氯有害于水质。臭氧氧化法的效果则优于以上两种方法,在适当的条件下,可将2#油、硫化物等浮选药剂完全氧化,其反应产物对环境无害简要流程如下图,目前在工业规模多用于深度处理。
3.选矿厂含氰废水的处理方法
目前工业上常用的几种处理含氰废水的方法如下:
(1)碱性氧化法 是根据氰化物易于氧化分解的性质设计而成的。是在碱性溶液中先将氰化物氧化成氰酸盐,其毒性可降低为氰化物的1/1000,然后进一步将其氧化成氮气及二氧化碳,它们都是无害物质。经这种方法处理后可达到脱毒目的。常用的氯系氧化剂有次氯酸钠、液氯等,是广泛使用的方法。
(2)酸性吹脱法 这是国外较早采用的含氰废水处理方法之一。是基于氰化物具有不稳定性而设计的,据报导,用无机酸将含氰废水酸经至pH2.8~3.5时,通过搅拌或直接鼓风,使生成的氰化氢排入大气,或以苛性钠吸附。这种方法目前多用于氰化物回收工艺。
(3)臭氧化法 这是一种利用臭氧的氧化能力使氰化物氧化分解的方法,其优点是反应生成物中不含有害成分,而且生成的是有利改善水质的氧气,其缺点是必须设置适当的反应装置。目前采用这种方法处理氧化物实例还比较少见。
(4)铁氧化法 是采用添加硫酸亚铁形成难溶铁氰盐,继而用固液分离法除去氰化物的方法。该方法的缺点是沉淀物中含有大量氰化物及重金属必须予以处理。
(5)生化法 利用对氰化物降解能力强的菌种更分解氰化物,使其生成二氧化碳及氨。是颇有前景的净化方法。
(6)离子交换法 利用强碱性阴离子树脂净化氰化物溶液或矿浆的工艺是可行的。其优点是处理彻底,处理过的水可循环使用,在浓度高时可回收氰化物。缺点是不太适于处理排量太大的废水。