柿竹园钨多金属矿选矿废水处理与回用新工艺及机理研究

摘要

选矿废水是矿山废水的重要组成部分，含有大量浮选药剂、重金属离子和固体悬浮物等污染物，是造成矿区环境污染的主要因素之一。选矿废水处理与回用是解决矿山废水污染的有力措施，是实现清洁生产的重要前提，符合国家节能减排政策。
　　本论文以柿竹园钨多金属矿选矿废水为研究对象，开展了：废水混凝沉淀处理与回用于不同浮选作业（硫化矿、钨矿及萤石浮选）、水质对硫化矿浮选的影响、电氧化处理混凝出水并回用于硫化矿浮选和电氧化降解苯甲羟肟酸捕收剂的机理等研究工作。参照流程工业废水“分支处理、分质回用”整体理念，在此基础上提出选矿废水经混凝沉淀适度处理优先回用于钨及萤石浮选、剩余废水经电氧化再处理回用于硫化矿浮选的新思路。
　　研究表明，选矿废水经石灰500g/m3+絮凝剂 PAM1g/m3+除钙剂 LT-150g/m3工艺处理后，水质得到很大改善，适当调整药剂制度，可回用至钨及萤石浮选作业，还能减少部分药剂用量，但回用对硫化矿浮选造成严重影响，主要表现为钼铋浮选指标下降，大量钨及萤石损失在硫化矿中。为查明混凝出水对硫化矿浮选效果不佳的原因，考察了pH、钙离子、苯甲羟肟酸、油酸、乙硫氮等主要因子对硫化矿浮选的影响，发现苯甲羟肟酸是影响硫化矿浮选的主要因素。
　　电氧化处理苯甲羟肟酸模拟废水，考察了电流强度、溶液初始pH、电解质种类及极板间距对苯甲羟肟酸去除效果的影响，发现当电流强度控制在2A，初始pH为7.5，加入1g/L的氯化钠电解质，调节极板间距0.5cm，电氧化120min，苯甲羟肟酸的去除率可达90%以上。在模拟废水的基础上，开展电氧化处理混凝出水试验，在控制较佳氧化条件下，废水水质得到进一步改善，苯甲羟肟酸残余量只有2.89mg/L，且处理后回用硫化矿浮选可获得与清水相当的浮选指标，表明电氧化处理混凝出水的思路是可行的。
　　通过苯甲羟肟酸降解过程pH、COD的变化规律及紫外光谱、HPLC-MS谱图分析，可知经电氧化处理苯甲羟肟酸结构被破坏，发生羟肟基团从苯环上脱落，部分生成苯甲酸、过氧化苯甲酰，苯环结构裂解，生成脂肪酸或脂类小分子，部分被氧化为CO2和H2O，其降解过程是直接氧化与间接氧化共同作用的结果。

目录

第一章 文献综述

1.1选矿废水基本概况

1.2钨多金属矿选矿废水处理与回用现状

1.3柿竹园钨多金属矿选矿工艺与废水处理现状

1.4电氧化法概述

第二章 研究方法与试验材料

2.1研究思路及技术路线

2.2试验样品与仪器设备

2.3研究方法

第三章 混凝沉淀处理选矿废水及回用研究

3.1选矿废水水质分析

3.2混凝沉淀处理选矿废水的研究

3.3混凝出水回用对浮选的影响

3.4本章小结

第四章 水质对硫化矿浮选影响的研究

4.1 pH对硫化矿浮选的影响

4.2Ca2+对硫化矿浮选的影响

4.3苯甲羟肟酸对硫化矿浮选的影响

4.4油酸对硫化矿浮选的影响

4.5乙硫氮对硫化矿浮选的影响

4.6本章小结

第五章 混凝出水的电氧化处理及其回用对硫化矿浮选的影响

5.1电氧化处理模拟苯甲羟肟酸废水的研究

5.2混凝沉淀出水的电氧化处理研究

5.3电氧化出水的回用对硫化矿浮选的影响

5.4本章小结

第六章 电氧化处理降解废水中苯甲羟肟酸捕收剂的机理

6.1降解过程pH及COD的变化规律

6.2降解过程及机理分析

6.3本章小结

第七章 结论与展望

7.1主要结论

7.2创新点

7.3研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果