（环境工程专业论文）浮选废水中苯胺黑药与外加基质的共代谢.pdf

摘要 摘要 有色金属矿山选矿废水具有水量大、污染物种类多的显著特点，其中的有机物较 难生物降解，给选矿废水的回用造成了较大的难度。本课题采用s b r 反应器，研究了 不同共代谢基质、不同基质比例条件下苯胺黑药的共代谢降解特性，得到了苯胺黑药 的最佳单一基质共代谢条件和混合基质的共代谢条件，并对其降解动力学方程进行了 模拟，利用h p l c 和g c m s 对降解中间产物进行了分析，提出了苯胺黑药的生物降解 机理，主要得到以下结论： ( 1 ) 在实验室条件下，通过自制s b r 反应器装置，采用模拟含浮选药剂苯胺黑 药的浮选废水，以污水处理厂二沉池的生物污泥，经人工驯化和培养后，s b r 系统表 现出了对苯胺黑药的生物降解效果；驯化过程中，逐渐降低葡萄糖的浓度，同时增加 苯胺黑药的浓度，经过4 0 天的驯化培养，进水中葡萄糖浓度为0 m g l ，苯胺黑药的浓 度为2 0 0 m g l 。系统稳定运行，出水水质基本不变，c o d 去除率达到为6 4 3 ，苯胺 黑药的降解率为9 3 4 ，表明系统驯化成功； ( 2 ) 出水c o d 值与苯胺黑药的降解效率不一致，即苯胺黑药的降解效率远高于 c o d 的降解效率，这可能是由于苯胺黑药在生物降解过程中生成了中间产物。由生物 反应降解曲线可见，s b r 系统降解苯胺黑药的过程在2 小时左右基本完成，混合液中 的c o d 和苯胺黑药浓度逐渐保持稳定，考虑系统冲击负荷和检测的延迟性，s b r 反应 系统曝气反应周期可确定为3 小时； ( 3 ) 进水苯胺黑药均保持2 0 0 m g l ，添加单一外加基质与苯胺黑药进行共代谢研 究，各种基质对苯胺黑药的降解效果依次为：蔗糖 乙酸钠 葡萄糖 淀粉 维生素c ， 当蔗糖与苯胺黑药以l ：l 比例共代谢降解时，出水c o d 保持在7 0 m g l 左右，去除率 达到8 7 3 ，苯胺黑药出水浓度为3 7 m g l ，降解率达到9 8 ，对浮选废水的回用或排 放十分有利； ( 4 ) 保持苯胺黑药与共代谢基质总量比例为1 ：1 ，添加不同混合基质，研究苯胺 黑药的降解情况，结果表明蔗糖与乙酸钠两种基质混合与苯胺黑药共代谢，降解效果 最好，出水c o d 为8 4 7m g l ，苯胺黑药浓度为1 3 5 5m g l ，c o d 和苯胺黑药的去除 广东工业大学硕士学位论文 率分别达到8 4 6 和9 3 2 3 ； ( 5 ) 通过分析蔗糖作为单一共代谢基质、与苯胺黑药以l ：l 比例投加到s b r 系 统中的共代谢基础数据，采用改进动力学模型进行动力学拟合，得出 v k = - - 4 0 8 16 3 3m g ( l m i n ) ，k s = - 13 5 7 6 7 3 6m g l ，相关系数为r 2 = o 9 0 2 7 ，达n - r 较高的拟合相关性，表明该动力学方程适合于研究系统的动力学模型，动力学方程可 信；通过分析蔗糖和乙酸钠作为混合共代谢基质、与苯胺黑药以l ：1 比例投加到s b r 系统中的共代谢基础数据，采用改进动力学模型进行动力学拟合，得出 ，幺= - 1 7 4 2 1 6 m g ( l m i n ) ，k s = - 6 8 4 6 5 1 5 m g l ，相关系数为r 2 = 0 8 1 2 1 ，达n - f 较 高的拟合相关性，表明该动力学方程对混合基质的共代谢降解系统也适用，动力学方 程可信； ( 6 ) 对s b r 系统中不同反应时段的水样进行高效液相色谱分析，发现苯胺黑药 在生物降解过程中生成了两种主要的中间产物；对水样进行g c m s 分析，提出了苯胺 黑药生物降解过程中可能的主要中间产物的种类可能是对亚硝基苯类物质；结合s b r 系统运行的状况，在对系统反应过程中的水样的高效液相色谱分析和g c m s 分析的结 果，提出了苯胺黑药生物降解的途径。 关键词：s b r ：苯胺黑药；共代谢；生物降解特性；动力学；降解机理 n a b s t r a c t a bs t r a c t n ef o t a t i o nw a s t e w a t e ri nm i n ew a sg r e a tv o l u m ea n dm o r ek i n d so fp o l l u t a n t s w h i c h w a sm o s to u t s t a n d i n gf e a t u r e ，o r g a n i cm a t t e ro fw h i c hw a sn o n b i o d e g r a d a b l e ，a n dt h e c h a r a c t e r i s t i cb r o u g h tg r e a td i f f i c u l t yf o ri t sr e c y c l i n g i nt h i sp a p e r , t h ec o m e t a b o l i s m c h a r a c t e r i s t i c so fa n i l i n ea e r o f l o a tw e r er e s e a r c h e dw i t hd i f f e r e n ts u b s t r a t e sa n dd i f f e r e n t r a t i o sw i t hs u b s t r a t e si ns b r ( s e q u e n c i n gb a t c hr e a c t o r ) s y s t e m i to b t a i n e dt h e b e s t c o m e t a b o l i s mc o n d i t i o no fs i n g l ea n dm i x e ds u b s t r a t e sw i t ha n i l i n ea e r o f l o a t ，a n da l s o s i m u l a t e dt h ek i n e t i ce q u a t i o no fi t sb i o d e g r a d a t i o n t h ei n t e r m e d i a t em a t e r i a l sw e r e a n a l y s i s e d w i t hh p l c ( h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ) a n dg c m s ( g a s c h r o m a t o g r a p hm a s ss p e c t r o m e t e r ) ，e x p e r i m e n t a lr e s u l t sd e m o n s t r a t e da sf o l l o w s ： ( 1 ) i nl a b o r a t o r yc o n d i t i o n s ，t h eb i o l o g i c a ls l u d g eo fs e c o n d a r ys e d i m e n t a t i o nt a n ki n s e w a g et r e a t m e n tp l a n th a db e e na c c l i m a t e db ya r t i f i c i a lr e a r i n gi ns b r , t h ef l o t a t i o n w a s t e w a t e rs i m u l a t e dw i t ha n i l i n ea e r o f l o a ta sm a i no r g a n i cp o l l u t a n t a n dt h ea c c l i m a t e d s b rs y s t e m sh a dah i g hb i o d e g r a d a t i o ne f f i c i e n c y ；t h es b rs y s t e m sw e f ea c c l i m a t e db y r e d u c i n gt h ec o n c e n t r a t i o no fg l u c o s ea n di n c r e s s i n ga n i l i n ea e r o f l o a td u r i n gt h ec u l t i v a t i o n f i n a l l y , t h ec o n c e n t r a t i o no fg l u c o s ea n da n i l i n ea e r o f l o a ti ni n f l o ww e r eo m g la n d 2 0 0 m g lr e s p e c t i v e l y a n dt h a tt h es y s t e m sc o u l do p e r a t es t e a d i l y , t h ec o da n da n i l i n e a e r o f l o a td e g r a d a t i o nr a t i o sc o u l da t t a i n6 4 3 a n d9 3 4 r e s p e c t i v e l y , i ts h o w nt h a tt h e c u l t i v a t i o nh a df i n i s h e d ； ( 2 ) f r o mt h eh i g h e ra n i l i n ea e r o f o a td e g r a d a t i o nr a t i ot h a nc o d s w ec o u l dk n o wt h a t t h ed e g r a d a t i o nr a t i o so fc o da n da n i l i n ea e r o f l o a tw e r ei n c o n f o r m i t y t h i sa p p e a r a n c e w o u l db ec a u s e db yi n t e r m e d i a t ec r e a t e dd u r i n gt h eb i o d e g r a d a t i o no fa n i l i n ea e r o f l o a t t h e p r o c e s so fb i o d e g r a d a t e da n i l i n ea e r o f l o a ti ns b rs y s t e m sh a db e e nf i n i s h e di n2h o u r s ，i t c o u l ds h o wu sf r o mt h es y s t e m sd e g r a d a t i o nc u r v eg r a p h s a n dt h ec o n c e n t r a t i o no fc o d a n da n i l i n ea e r o f l o a tg r a d u a l l yt e n d e dt oi n v a r i a n t t h ep e r i o dt i m eo fo x i d a t i o nr e a c t i o ni n s b rs y s t e m sc o u l dc o n f i r mo n3h o u r si nc o n s i d e r a t i o no ft h es l u d g ei m p a c tc h a r g ea n dt h e d e l a yo fm o n i t o r ； ( 3 ) t h ec o n c e n t r a t i o no fa n i l i n ea e r o f l o a tr e m a i n e du n c h a n g e da t2 0 0 m g la n da d d e d s i n g l ec o m e t a b ol i s ms u b s t r a t e ，w er e s e a r c h e dt h er a t i o so fa n i l i n ea e r o f l o a tt os u b s t r a t e ；t h e p r o m o t i n gd e g r a d a t i o nw a s ：s u c r o s e s o d i u ma c e t a t e g l u c o s e a m y l u m v i t a m i nc w h e n t h eq u a l i t yr a t i oo fa n i l i n ea e r o f l o a tt os u b s t r a t ew a s1 ：1 ，t h ed e g r a d a t i o ne f f i c i e n c yo fa n i l i n e a e r o f l o a tw a sh i g h e s t ，t h ec o di ne f f l u e n tw a s7 0 m g l ，w h e nc o - m e t a b o l i s ms u b s t r a t e sw a s s u c r o s e ，t h er e m o v e dr a t i oo fc o dw a s8 7 3 ，t h ec o n c e n t r a t i o no fa n i l i n ea e r o f l o a ti n e f f l u e n tw a s j u s t3 7 m e g l ，a n dt h ed e g r a d a t i o nr a t i or e a c h e d9 8 ，i tw a sv e r ya d v a n t a g e o u s ； ( 4 ) t h ec o - m e t a b o l i s mb i o d e g r a d a t i o nh a db e e nr e s e a r c h e db ya d d i n gd i f f e r e n tm i x e d c o m e t a b o l i s ms u b s t r a t e si nau n c h a n g e dq u a l i t yr a t i oo fc o m e t a b o l i s ms u b s t r a t e st oa n i l i n e i i i 广东工业大学硕士学位论文 a e r o f l o a t t h er e s u l t ss h o w nt h a ts u c r o s 呛a n ds o d i u ma c e t a t ea st h em i x e dc o m e t a b o l i s m s u b s t r a t e sw a st h eb e s to n e ，w h i c hc o n c e n t r a t i o no fc o da n da n i l i n ea e r o f l o a ti ne f f l h e n t w e r e8 4 7 m g la n d1 3 5 5 m g l a n da l s ot h ed e g r a d a t i o nr a t i o sw e r e8 4 6 a n d9 3 2 3 r e s p e c t i v e l y ； ( 5 ) t h em o n i t o rr e s u l t so fc o m e t a b o l i s md e g r a d a t i o nw e r ec o l l e c t e di ns b rs y s t e m , w i t hs u c r o s ea ss i n g l ec o m e t a b o l i s ms u b s t r a t e ，s u c r o s ea n ds o d i u ma c e t a t ea st h em i x e d c o m e t a b o l i s ms u b s t r a t e s , t h el ：la d d i n gr a t i o f o rt h a t t h ek i n e t i c sm o d e lh a db e e n e s t a b l i s h e db yi m p r o v e dm o n o de q u a t i o nf o r i l l t h es i n g l ec o m e t a b o l i s ms u b s t r a t e b i o d e g r a d a t i o n k i n e t i c s p a r a m e t e r s w e r e v 懈2 - 4 0 8 1 6 3 3 m g ( l r a i n ) ， k s = - 13 5 7 6 7 3 6 m g l ，彤= 0 9 0 2 7 ，a n dt h cm i x e dc o - m e t a b o l i s ms u b s t r a t e sb i o d e g r a d a t i o n k i n e t i c sp a r a m e t e r sw e r ev 7 m a x - - - 1 7 4 2 1 6 m g ( l 。m i n ) ，k s - - - 6 8 4 6 5 1 5 m g l ，r - - - 0 8 1 2 1 t h e r e s u l t ss h o w nt h a tt h ec o m e t a b o l i s mb i o d e g r a d a t i o nk i n e t i e sp a r a m e t e r sw e r ei d e m i e a l p r e f e r a b l yw i t ht h ep h y s i c a lt r u t h , a n di tw e r ea p p l i c a t i v ew i t ht h ec o - m e t a b o l i s ms y s t e m s ； ( 6 ) t h e r ew e r et w om a i ni n t e r m e d i a t em a t e r i a l sp r o d u c e dd u r i n gt h ec o m e t a b o l i s m b i o d e g r a d a t i o no f a n i l i n ea e r o f l o a t ，w h i c hi n f e r r e df r o mt h er e s u l t so fh p l ca n a l y s i st ot h e d i f f e r e n tp e r i o do fs b rs y s t e m t h em a i np r o b a b l ei n t e r m e d i a t em a t e r i a l sc o u l db e n i t r o s o b e n z e n ed u et ot h er e s u l t so fg c - m sa n a l y s i st ot h ei n t e r m e d i a t e s a c c o r d i n gt ot h e c o n d i t i o n so fs b r s y s t e m s w i t ht h ea d d i t i o no ft h er e s u l t so fh l p ca n dg c m sa n a l y s i s , w ep r o p o s e dt h em e c h a n i s mo f a n i l i n ea e r o f l o a tb i o d e g r a d a t e d k e yw o r d s ：s b r ；a n i l i n ea e r o f l o a t ；c o m e t a b o l i s m ；b i o d e g r a d m i o nc h a r a c t e r i s t i c s ； k i n e t i c s ；b i o d e g r a d a t i o nm e c h a n i s m 广东工业大学硕士学位论文 c o n t a n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e i a b s t r a c ti ne n g f i s h i i i c o n t e n t si nc h i n e s e v c o n t e n t si ne n g f i s h v i i i c h a p t e ro n ev i e w 1 1 1 s o u r c e 、p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c e & t h er e s e a r c h 1 1 2n a t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i co f t h ef l o t a t i o nw a s t e w a t e r i 1 3c h a r a c t e r i s t i co f a n i l i n ea e r o f l o a t 3 1 4r e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o no f a n i l i n ea e r o f l o a t 4 1 4 1r e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o no f p h y s i c o e h e m i c a l 4 1 4 2r e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o no f b i o d e g r a d a t i o n 6 1 4 3r e s a e r e h e v o l v i n go f c o - m e t a b o l i s m 7 1 4 4s b rr e a c t o r 8 1 5c o n t e m s 、b a s i ci d e a sa n di n n o v a t i o n so f t h er e s e a r c h 9 1 5 1c o n t e n t sa n dm e t h o d so f t h er e s e a r c h ：。1o 1 5 2a n a l y s i so f f e a s i b i l i t y 1l 1 5 3m e n t a l i t yo f t h er e s e a r c h 1 2 1 5 41 1 1 et a r g e to f t h ei s s u er e s e a r c h 1 3 1 5 5l n n c a t i o no f t h ei s s u er e s e a r c h 1 3 c h a p t e rt w oe x p e r i m e n t a lm e t h o d s 1 4 2 1e x p e r i m e n t a le q u i p m e n t sa n dr e a g e n t s 1 4 2 1 1e x p e r i m e n t a le q u i p m e n t 1 4 2 1 2e x p e r i m e n t a lm e d i c i n e sa n dc h e m i c a lr e a g e n t s 1 5 2 2e x p e r i m e n t a ld e v i c e 16 2 3e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l 1 7 2 3 1s l u d g eo fi n o c u l a t i o n 17 2 3 2e x p e r i m e n t a lw a t e r 17 2 4e x p e r i m e n t a lm e t h o d sa n dp r o c e d u r e 17 2 5m o n i t o ri t e m sa n da n a l y s i sm e t h o d s 18 c h a p t e r t h r e ea c t i v a t i o no ft h ee x p e r i m e n t a ld e v i c e 2 0 v i i i c o n t a n t s 3 1a c t i v a t i n ga n dc u l t i v a t i o no fs b r 2 0 3 2 r h eo p e r a t i o no fs b r 2 2 3 3c o n e l u s i o 璐o f t h i sc h a p t e r 2 4 c h a p t e rf o u r t h ec o - m e t a b o f i s md e g r a d a t i o nc h a r a c t e r i s i e 2 5 4 1t h ec a 3 m e t a b o l i s mo f s i n g l es u b s t r a c t e sw i t ha n i l i n ea e r o f l o a t 2 5 4 1 1s u c r o s e 2 5 4 1 2g l u c o s e 2 7 4 1 3a m y l o n 2 8 4 1 4v i t a m i nc 3 0 4 1 5s o d i u ma c e t a t e 3l 4 2t 1 l ec o m e t a b o l i s md e g r a d a t i o nc h a r a c t e r i s t i co f s i n g l es u b s t r a c t e s 3 3 4 3t h eb e s ts i n g l es u b s t r a c t e sc o n d i t i o no fc o m e t a b o l i s md e g r a d a t i o n 3 5 4 4t h ec o m e t a b o l i s mo fm i x e ds u b s t r a e t e sw i t ha n i l i n ea e r o f l o a t ：3 6 4 5t l 托c 0 m e t a b o l i s md e g r a d a t i o nc h a r a c t e r i s t i co f m i x e ds u b s t r a c t e s 3 7 4 6c o n e l u s i o n so f t h i sc h a p t e r 3 8 c h a p t e rf i v e t h ek i n e t i c so fc o m e t a b o f i s md e g r a d a t i o n 4 0 5 1e s t a b l i s h i n gt h ek i n e t i c se q u a t i o n 4 0 5 2t h ck i n e t i c sr e s a e r c ho fs u c r o s e 嬲t h es i n g l ec o - m e t a b o l i s ms u b s t r a c t e s 4 2 5 31 1 1 ek i n e t i c sr e s a e r c ho f t h eb e s tm i x e dc o m e t a b o l i s ms u b s t r a c t e s 4 4 5 4c o n c l u s i o 璐o f t h i sc h a p t e r 4 6 c h a p t e rs i x t h em e c h a n i s mr e s a e r c ho f a n i l i n ea e r o f l o a tb i o d e g r a d a t e d 4 7 6 1t h ec o n d i t i o n so fm e c h a n i s mr e s a e r c h 4 7 6 2t h em e t h o d so f m e c h a n i s mr e s a e r c h 4 8 6 3t h er e s u r sa n da n a l y s i so f t h ed e g r a d a t i o nm e c h a n i s m 4 8 6 4c o n c l u s i o n so f t h i sc h a p t e r 5 4 c o n c l u s i o n s 5 5 i h l ：m a i nc o n c l u s i o n s 5 5 i s s u e sa n d s u g g e s t i o n s 5 6 r e f e r e n c e 5 7 p u b l i c a t i o n sd u r i n gm a s t e rp e r i o d 6 3 o r i g i n a lc r e a t i o ns t a t e m e n t 6 4 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 5 i x 第一章绪论 第一章绪论 1 1 本研究课题的来源、目的及意义 浮选法是目前硫化矿选别、富集最有效的方法，在浮选过程中需要不断的加入多 种浮选药剂。由于这些药剂并不能完全和矿物反应，出水还含有相当浓度的药剂，如 直接外排会对地表水体造成严重的污染。随着国家环保法规的日益完善和严格，大部 分企业都选择通过一定的处理后再回用，不但取得了一定的环境效益，还可以减少成 本。有的企业己回用近l o 年，但现有的工艺也存在一定的问题，废水中的有机药剂没 有较为彻底地去除，废水中c o d c ，不能达到国家排放标准，在紧急情况下对环境是个 隐患，并且回用后对选别指标有一定的不利影响。此外，铅锌行业污染物排放的新标 准的发布也使铅锌浮选行业的发展面临严峻的挑战。 本课题针对南京某铅锌矿浮选废水进行生物净化处理研究，课题来源于校企合作 横向课题项目，课题组在研究工作前开展了大量工作，并利用微生物系统对浮选废水 进行工程中试和实验室模拟研究，取得了一定成果u & 3 1 。在前期研究工作的基础上，针 对其中难降解的有机污染物苯胺黑药进一步做实验室条件下的生物强化处理，以期获 得突破性进展。 结合已有的选矿的处理方法，研究拟采用耐冲击负荷能力强，运行稳定，处理效 率高，耐冲击负荷，结构简单的s b r 工艺对混凝沉淀+ 活性炭吸附工艺出水进一步生 化处理，共代谢的生物降解方法是处理难降解污染物的有效途径。本课题以浮选废水 中主要有机药剂苯胺黑药为研究对象，利用s b r 生物反应器，选用合适的共代谢基质 对选矿废水进行生物降解处理，如果能取得积极的进展，将极大促进选矿企业废水处 理和回用的技术水平，实现选矿生产用水的回用，同时也作为技术储备，防止紧急情 况下对周围地表水环境造成污染，为选矿废水的处理提供新的方法和途径，为工程实 践提供理论依据。 1 2 浮选废水的性质及其特点 浮选技术是目前应用最广也是最有效的矿石选别、提纯、富集技术，它是在气一 广东工业大学硕士学位论文 固一液三相界面分选矿物的科学技术，它利用浮选药剂与矿物表面作用，改变矿物亲 水性，从而实现有价金属与脉石分离的技术【4 】。浮选废水具有水量大、悬浮物多、含重 金属物质、p h 值高、有机浮选药剂浓度高和废水起泡性强等明显特征。这类废水污染 严重，毒性强，若直接排放，对环境的危害相当大【5 l 。 浮选废水中污染物的来源主要由于浮选选矿过程中加入各种捕收剂、起泡剂、抑 制剂、调整剂、活化剂等 6 1 ，例如丁基黄药、松醇油、苯胺黑药、乙硫氮、亚硫酸钠、 硫酸锌、石灰、浓硫酸、硫酸铜掣7 1 。复选药剂的加入提高了硫化矿的金属浮选效率， 同时也产生了成分复杂的浮选废水，给环境污染造成隐患，是矿山企业生产加工过程 中的主要污染源【钔。 从选矿厂排出的废水中大多数物质的毒性数据来看，选矿厂的药剂在毒性上变化 很大，一些药剂有很高的毒性，而另一些却相对无毒。同样地，尾矿中的一些物质不 稳定，容易分解成相对无毒的成分，而另一些相对稳定。 浮选捕收剂中的硫醇类、黄原酸盐类和胺类捕收剂具有中等到剧毒的毒性。起泡 剂中的聚丙烯乙二醇几乎无毒，较短链的醇类具有轻微的毒性，而甲酚酸类有较大的 毒性，长链聚合物一般无毒。调整剂的毒性变化很大，一些物质如氰化物和一些重金 属离子有剧毒。从生态毒理学上讲，黄药是最有危害的，其对人和温血动物的毒性问 题国内外文献中已有报道。急性中毒性实验表明对中枢神经系统具有明显的抑制作用， 动物可死于呼吸衰竭；慢性毒性实验的病理改变主要为肝脏和肾脏有不同程度的营养 不良性改变。黄药对鱼类有更为显著的毒性和对较大的生态系统有危害，当黄药浓度 为5 m g l 时，在3 d 内可杀死大部分鱼类，当有二号油存在时毒性能产生协同效应。黄 药具有恶臭，嗅觉值为o 0 0 5 m l ，即使选矿废水中残存量极少，亦使尾矿库周围空气 都有异臭1 9 , 1 0 。 另外，浮选废水中含有各种重金属，排入水体后危害更大，不仅能使水体的p h 值 发生变化，而且重金属离子经过沉淀、络合、鳌合及氧化还原等作用影响水生动植物 的生长，破坏水生环境。用受矿山废水污染的水体灌溉，金属离子会有一部分被农作 物吸收，且大部分将在土壤中沉积，当土壤中金属离子富集到一定浓度时，将使农作 物发生病害，影响其生长 1l , 1 2 。 2 第一章绪论 1 3 苯胺黑药的性质 苯胺黑药( 硫代磷酰二苯胺，化学式( c 6 h 5 n h ) z p ( s ) s h ，结构式见图1 1 ) 是硫化 矿有效的浮选捕收剂，被广泛应用于浮选作业中，为c a 色短柱状结晶，不溶于水和有 机溶剂而溶于稀碱溶液，有硫化氢臭味，溶解后臭味消失，相对密度1 3 1 9 。苯胺黑药 与金属离子作用成盐以后则变成十分稳定的物质【1 3 1 。 水解反应苯胺水解反应十分缓慢，如把苯胺黑药放在水中加热回流，水解则迅速 发生。把苯胺黑药放在水中加热回流3 h ，可使它完全分解。水解时，逸出气体有臭鸡 蛋气味的气体，并得到清澈的溶液。把溶液浓缩、冷冻，得到白色片状结晶。往结晶 物加碱中和至碱性，立即析出油状物体。苯胺黑药水解最终产物为苯胺的酸式磷酸盐 与硫化氢。 一p 夕s 一s h 图1 1 苯胺黑药分子结构式 f i g 1 - 1t h em o l e c u l es t r u c t u r e ( ：h a r to f a n i l i n ea e r o f l o a t 在常温下，苯胺黑药难以酸解，如用l m o f l 的盐酸与苯胺黑药在1 0 0 c j j h 热，酸 解反应立即发生，酸解时放出臭鸡蛋气味的气体。加热3 h 以后，变成紫红色的溶液。 溶液经浓缩、冷冻，得片状结晶( 称冷冻结晶) 。往浓缩溶液中加入氢氧化钠溶液中和 至p h 5 - 6 ，有白色结晶析出( 称碱析结晶) 。继续加入氢氧化钠溶液，再中和呈碱性， 便析出油状液体。 苯胺黑药可溶于稀碱溶液中，用浓n a o h 溶液处理数分钟后分解出油状物，但没 有硫化氢气体逸出。把油状物分离后，淡黄色的水溶液经浓缩、冷却便析出白色结晶。 往结晶物加酸中和放出有臭鸡蛋气味的气体。碱解的最终产物为苯胺、磷酸盐和硫化 物。 苯胺黑药可与银、铅、铜和汞等重金属离子作用产生难溶于水和有机溶剂的盐， 这些盐化学性质十分稳定。苯胺黑药用于有色金属硫化物如方铅矿、黄铜矿等捕收性 能较好，这和它能与这些重金属离子作用形成十分稳定的盐的特性有直接关系。 广东工业大学硕士学位论文 苯胺黑药的化学沉淀试验中，c u 2 + 可与苯胺黑药生成棕红色沉淀，经离心分离后 溶液为无色，f e 2 + 与苯胺黑药生成亮黄色的透明溶液，n i 2 + 与苯胺黑药反应无沉淀生成， 溶液未发生任何变化。c u 2 + 与苯胺黑药反应生成棕红色的沉淀，沉淀剂用量越多，产 生的棕红色沉淀越多，样品中残余的苯胺黑药越少，苯胺黑药的降解率越高；当c u 2 + 为8 0 m g l ，初始反应p h 8 ，反应时间为2 0 m i n 时，苯胺黑药的降解率可达到3 0 2 8 。 通过大量增加c u 2 + 的用量来提高苯胺黑药的降解率在试验中不可行，苯胺黑药难以用 化学沉淀法有效去除。 1 4 浮选废水处理研究现状 选矿废水主要来源于破碎作业中的洗矿、磨矿作业中的分级和选别、各泡沫精矿 产品的浓缩脱水、尾矿溢流及水湿式除尘、事故排放等作业，其中以尾