白钨选矿废水处理回用技术

———白钨选矿废水处理回用技术白钨选矿行业由于使用大量ZL、丁胺黑药、丁基黄药、煤油2#油和水玻璃，选矿废水中含有残余药剂和水玻璃，对水质影响大。假如直接排放对环境造成严峻的污染，假如回用将恶化浮选现象，影响选矿金属回收率，因此，必需对选矿废水进行处理。

讨论表明：(1)磨矿浮选后比重较小的细粒滑石、云母、细泥等进入尾矿，矿泥中细颗粒受布朗运动作用不能自沉;(2)细粒矿石与水玻璃溶液相互混合时，细矿粒与硅酸钠形成带有负电性的胶团，使尾矿水呈胶体悬浊液，极难沉淀澄清，投加石灰和絮凝剂很难使水玻璃和药剂形成的稳定胶体脱稳，且造成大量的石膏渣，削减尾矿库服务年限。但以上这些水处理及回用技术都还只停留在传统的处理方法(絮凝沉淀法)，其共同不足是处理成本高、需停留时间长、渣量大易造成二次污染、简单结垢。国内外科技工始终在寻求高效低耗、能有效掌握白钨选矿废水进一步迁移和集中的新技术。电絮凝依据电解及电分散原理，通过氧化、中和、分散、气浮四种作用机理使稳定的水玻璃胶体形态转变，达到脱稳，形成上浮于废水表面的浮渣，具有处理成本低、污泥量少、占地面积小、自动化程度高和水玻璃处理率高等优点。

1、材料与方法

1.1试验装置与器材

1.1.1电絮凝装置

电絮凝装置详细包括设备明细见表1。

1.1.2试验器材

试验器材：100L塑料桶2个，1L烧杯2个，0.5L烧杯4个，取样瓶8个，1L量筒1个，移液管，洗耳球，玻璃棒，滤纸(中速)，pH值试纸，PAM，PAC，稀硫酸20L(73%)。

1.1.3废水来源

试验废水采纳某钨业选矿公司白钨选矿废水，共两种，1#废水为白钨选矿厂尾矿浓密后溢流废水(未加石灰沉淀)和2#废水为白钨选矿厂尾矿加石灰排至尾矿库沉淀后回水。

1.2试验设计与分析方法

1.2.1试验设计

1#废水处理试验步骤：

第一步：取1#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号①)，调整桶中废水的pH至9.5～10。

其次步：将调整好pH值的1#废水泵入电分散装置，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-1)。

第三步：自浮槽底部清液泵入电分散装置作二次电解，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-2)。

第四步：取剩余的完成pH调整的1#废水，加自来水按1∶1稀释，泵入电分散装置，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电分散处理后直接采纳量筒取样观看。

2#废水处理试验步骤：

第一步：取2#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号②)。

其次步：将2#废水泵入电分散装置，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-1)。

第三步：自浮槽底部清液泵入电分散装置作二次电分散，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-2)。

第四步：取剩余的2#废水泵入电分散装置，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电分散处理后直接采纳量筒取样时加10%稀硫酸调整pH为8观看。

1.2.2水玻璃检测方法

水玻璃的氧化钠(中和法)由于硅酸为弱酸，水玻璃中的硅酸钠水解后生成氢氧化钠而使溶液显碱性，可用盐酸标准滴定溶液滴定，借以求得试样中氧化钠的质量百分数。其化学反应式如下：

在一已知质量的干燥的称量瓶中，精确     称入约1g试样，然后用煮沸除去CO2后的热水冲洗，移入250mL的锥形瓶中，再加入100mL已冷却的煮沸后除去CO2的水，并充分摇荡。待试样完全溶解后，加数滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂溶液，用0.5mol/L盐酸标准滴定溶液滴定，至溶液由绿色变成微红色即为终点。

2、试验原理

电分散是一个简单的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子，在进入水体时包括很多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

(1)在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”———铁或铝的氢氧化物。

(2)水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性。

(3)脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。

由于电分散过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电分散法具有许多的优点，如：设备简洁，占地面积少，设备维护简洁;电分散过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理;操作简洁，只需要转变电场的外加电压就能掌握运行条件的转变，很简单实现自动化掌握。

电分散法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

电分散法在处理过程中具有多功能性，除了电分散作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。本试验采纳铁、铝混合阳电极。

3、结果

3.1电絮凝设备运行参数

电絮凝设备运行参数见表2。

3.2试验结果

试验运行结果见表3。

4、结论与分析

(1)白钨选矿废水加石灰在尾矿库沉淀后，水不调pH，一次电分散处理对硅酸盐的去除率仅为19.3%，加上二次电分散处理，对硅酸盐的总去除率仅为52.8%。

(2)白钨选矿废水调pH至9.5后一次电分散处理对硅酸盐的去除率高达89.2%以上，加上二次电分散处理，对硅酸盐的总去除率高达98.1%以上。

(3)白钨选矿废水加石灰在尾矿库沉淀后，水不调pH，一次电分散处理后调pH至8左右的水样同样可以达到清亮、透亮     ，估计水质指标和白钨选矿废水二次电分散出水相当。

(4)白钨选矿废水调pH至9.5～10稀释1倍后，一次电分散处理的水样同样可以达到清亮、透亮     ，估计水质指标和白钨选矿废水二次电分散出水相当，且加药量大幅度降低。

综合以上分析，电分散对白钨选矿中产生的废水处理效果显著。

白钨选矿行业由于使用大量ZL、丁胺黑药、丁基黄药、煤油2#油和水玻璃，选矿废水中含有残余药剂和水玻璃，对水质影响大。假如直接排放对环境造成严峻的污染，假如回用将恶化浮选现象，影响选矿金属回收率，因此，必需对选矿废水进行处理。

讨论表明：(1)磨矿浮选后比重较小的细粒滑石、云母、细泥等进入尾矿，矿泥中细颗粒受布朗运动作用不能自沉;(2)细粒矿石与水玻璃溶液相互混合时，细矿粒与硅酸钠形成带有负电性的胶团，使尾矿水呈胶体悬浊液，极难沉淀澄清，投加石灰和絮凝剂很难使水玻璃和药剂形成的稳定胶体脱稳，且造成大量的石膏渣，削减尾矿库服务年限。但以上这些水处理及回用技术都还只停留在传统的处理方法(絮凝沉淀法)，其共同不足是处理成本高、需停留时间长、渣量大易造成二次污染、简单结垢。国内外科技工始终在寻求高效低耗、能有效掌握白钨选矿废水进一步迁移和集中的新技术。电絮凝依据电解及电分散原理，通过氧化、中和、分散、气浮四种作用机理使稳定的水玻璃胶体形态转变，达到脱稳，形成上浮于废水表面的浮渣，具有处理成本低、污泥量少、占地面积小、自动化程度高和水玻璃处理率高等优点。

1、材料与方法

1.1试验装置与器材

1.1.1电絮凝装置

电絮凝装置详细包括设备明细见表1。

1.1.2试验器材

试验器材：100L塑料桶2个，1L烧杯2个，0.5L烧杯4个，取样瓶8个，1L量筒1个，移液管，洗耳球，玻璃棒，滤纸(中速)，pH值试纸，PAM，PAC，稀硫酸20L(73%)。

1.1.3废水来源

试验废水采纳某钨业选矿公司白钨选矿废水，共两种，1#废水为白钨选矿厂尾矿浓密后溢流废水(未加石灰沉淀)和2#废水为白钨选矿厂尾矿加石灰排至尾矿库沉淀后回水。

1.2试验设计与分析方法

1.2.1试验设计

1#废水处理试验步骤：

第一步：取1#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号①)，调整桶中废水的pH至9.5～10。

其次步：将调整好pH值的1#废水泵入电分散装置，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-1)。

第三步：自浮槽底部清液泵入电分散装置作二次电解，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-2)。

第四步：取剩余的完成pH调整的1#废水，加自来水按1∶1稀释，泵入电分散装置，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电分散处理后直接采纳量筒取样观看。

2#废水处理试验步骤：

第一步：取2#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号②)。

其次步：将2#废水泵入电分散装置，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-1)。

第三步：自浮槽底部清液泵入电分散装置作二次电分散，废水经电分散处理后进入自浮槽，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分别，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-2)。

第四步：取剩余的2#废水泵入电分散装置，在进入电分散装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电分散装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电分散处理后直接采纳量筒取样时加10%稀硫酸调整pH为8观看。

1.2.2水玻璃检测方法

水玻璃的氧化钠(中和法)由于硅酸为弱酸，水玻璃中的硅酸钠水解后生成氢氧化钠而使溶液显碱性，可用盐酸标准滴定溶液滴定，借以求得试样中氧化钠的质量百分数。其化学反应式如下：

在一已知质量的干燥的称量瓶中，精确     称入约1g试样，然后用煮沸除去CO2后的热水冲洗，移入250mL的锥形瓶中，再加入100mL已冷却的煮沸后除去CO2的水，并充分摇荡。待试样完全溶解后，加数滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂溶液，用0.5mol/L盐酸标准滴定溶液滴定，至溶液由绿色变成微红色即为终点。

2、试验原理

电分散是一个简单的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子，在进入水体时包括很多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

(1)在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”———铁或铝的氢氧化物。

(2)水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性。

(3)脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。

由于电分散过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电分散法具有许多的优点，如：设备简洁，占地面积少，设备维护简洁;电分散过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理;操作简洁，只需要转变电场的外加电压就能掌握运行条件的转变