化学氧化法处理铅锌硫化矿浮选废水的研究

【摘要】浮选是硫化铅锌矿最常用的选矿方法,为了有效地将铅锌有价金属分选出来,浮选过程中需要加入有机巯基类捕收剂,如黄药(烷基二硫代碳酸盐)、乙硫氮(二乙基二硫代氨基甲酸钠)和苯胺黑药(二苯胺基二硫代磷酸)等,其中苯胺黑药属于典型的难降解有机化合物。这些有机浮选药剂除一部分和铅锌硫化矿物发生作用外,其余都残留在各股浮选废水中,导致浮选废水COD偏高。各股浮选废水汇集后排到尾矿库,由于这些残留的浮选药剂难以彻底降解和尾矿库的自然净化能力有限,目前尾矿库库区总排放口废水COD在70-120mg/L左右,未达到《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466—2010)中排放要求(<60mg/L),因此需要净化处理才能达标排放。本论文首先探讨了以双氧水、次氯酸钠和过硫酸钠为氧化剂,处理某铅锌硫化矿山尾矿库的实际废水(COD70-90mg/L)的试验效果。结果显示：(1)单纯利用双氧水(不调节pH、不加Fe2+)无法有效去除尾矿库外排水的COD；(2)次氯酸钠处理的最佳试验条件：次氯酸钠投加量为100-125g/t,次氯酸钠溶液游离碱为0.8%,搅拌强度为60r/min,反应时间为40min,处理后废水COD<50mg/L;(3)过硫酸钠处理的最佳试验条件：加药量100g/t,搅拌强度为90r/min,搅拌3min后静置反应40min,出水COD为45mg/L左右,但其试验条件和处理效果有待进一步研究。其次研究了采用次氯酸钠液体处理铅锌硫化矿山较高COD浓度(90-120mg/L)的浮选废水,该废水由尾矿库外排水和矿山Φ30m浓密机溢流废水按6：4配置而成。结果显示：(1)高碱度(游离碱1%左右)次氯酸钠液体的处理效果明显优于低碱度(游离碱0.5%左右)的次氯酸钠；(2)高碱度次氯酸钠液体的最佳用量为150g/t,处理后出水COD在50mg/L左右。最后以次氯酸钠为氧化剂,难降解巯基类捕收剂苯胺黑药为目标污染物,研究了次氯酸钠氧化分解苯胺黑药的条件和机理。通过正交试验和单因素试验,结果表明：随着次氯酸钠浓度的升高,苯胺黑药的去除率显著提高,当苯胺黑药初始浓度为100mg/L,氧化剂浓度为8.8g/L时,苯胺黑药去除率达到90%,COD由初始的130mg/L降至70mg/L。利用超高效液相色谱仪(HPLC)对苯胺黑药(分子式为(C6H5NH)2PSSH)氧化分解后的产物进行了分析,结果表明：NaClO溶于水后形成的自由基C10.攻击二苯胺基二硫代磷酸分子,首先断裂N、P之间的化学键,苯环类物质迅速与溶液中的C1-发生取代反应形成了氯苯胺的三种同分异构体：邻氯苯胺、间氯苯胺和对氯苯胺,随后,二硫代磷酸盐官能团中的低价态(—2)S元素被逐步氧化成了高价态(+5)的硫酸盐。
【作者】田静；
【导师】孙水裕；
【作者基本信息】广东工业大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】浮选废水；苯胺黑药；化学氧化；降解机理；

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