硫化矿浮选废水中典型有机药剂臭氧催化氧化去除研究

摘要

矿业是我国历史最悠久的产业,同时又是国民经济发展的基础产业,在大力开发矿产资源的同时,选矿过程产生的废水严重影响了矿区的环境,伴随水资源的稀缺,开发浮选废水处理回用已提上日程,基于这些问题本文拟采用催化臭氧技术对浮选废水进行处理,并对闪锌矿和方铅矿的浮选废水回用进行研究。
　　将Ru-Mn浸渍负载自制的介孔氧化铝催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)手段对催化剂物相结构、表面形态进行表征,发现介孔Al2O3的表面积比普通Al2O3比表面积大,Ru-Mn-介孔Al2O3颗粒更细小,分布更均匀,具有更为稳定、致密的结构,催化剂中的活性成分相对普通氧化铝分散度高,晶粒细;以乙硫氮模拟废水为研究对象,考察催化剂的催化性和稳定性,发现臭氧催化氧化处理优于单独使用臭氧或者催化剂处理,对乙硫氮模拟废水CODCr的去除率可达到72.50％。
　　用臭氧催化氧化分别处理丁基黄药、丁铵黑药和乙硫氮模拟浮选废水,对这三种浮选药剂的CODCr的去除率可达到62.25%、57.19%、72.50%。催化剂具有金属离子催化性能保持良好,催化剂表面吸附、脱附过程快的优点。再通过添加叔丁醇的实验、紫外-可见光谱分析和ORP电位发现臭氧催化氧化体系是由羟基自由基(·OH)反应进行有机相的去除。
　　以纯矿物闪锌矿和方铅矿作为浮选对象,通过丁基黄药不同废水回用下的浮选实验,方铅矿浮选回收率从使用蒸馏水的88.01%下降到直接使用多次浮选废水回用的60.42%,经过臭氧催化氧化处理后的废水浮选回收率恢复到84.61%;闪锌矿回收率也从蒸馏水的83.16%下降到46.84%,而经过臭氧催化氧化处理后的废水浮选回收率达到78.24%,可基本恢复到使用纯水浮选的效果。对回水对浮选的影响机理进行研究,回水在三种药剂对方铅矿浮选产品的傅里叶红外(FTIR)分析发现利用臭氧催化氧化处理废水,可消除未经处理的循环浮选废水在精矿表面的亲水基团,恢复浮选效果。

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第1章文献综述

1.1浮选废水的污染现状及其危害

1.2选矿废水的净化技术及研究进展

1.3臭氧技术概述

1.4选题意义、内容与创新点

第2章 实验方法

2.1实验药品

2.2实验样品

2.3实验仪器

2.4研究方法

第3章 催化剂的制备和性质研究

3.1催化剂理化性质研究

3.2催化剂催化性能表征比较

3.3本章小结

第4章常用硫化矿浮选药剂臭氧催化氧化去除行为研究

4.1臭氧催化氧化去除丁基黄药模拟废水的研究

4.2臭氧催化氧化去除丁铵黑药模拟废水的研究

4.3臭氧催化氧化去除乙硫氮模拟废水的研究

4.4本章小结

第5章废水的处理回用对典型硫化矿浮选的影响

5.1浮选实验流程

5.2浮选废水的臭氧催化氧化处理实验

5.3不同回水对浮选指标的影响

5.4傅里叶红外（FTIR）光谱分析

5.5本章小结

第6章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢