[發(fā)明專利]一種利用磷石膏處理礦山酸性含銅廢水的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010284231.1
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102001720A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊月紅;付廷棟;任治忠;方祖國;楊曉靜;李迎;劉夢雪;舒敦濤
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含銅廢水處理，更具體的說涉及利用廢棄磷石膏處理礦山酸性含銅廢水的方法。

背景技術(shù)

礦山含銅酸性廢水的治理是國內(nèi)外硫化銅礦山目前共同面臨的問題。礦山酸性含銅廢水主要來自采礦生產(chǎn)中排出的礦坑廢水、廢石場的雨淋廢水以及選礦廠車間廢水和尾礦壩溢流水等。其特點是廢水pH值低，水量大，含重金屬離子和成分復(fù)雜等。由于金屬礦山，尤其是有色金屬礦山往往伴生著多種金屬硫化物，在開采或選礦過程中，這些礦物在空氣、水和細(xì)菌的共同作用下，形成硫酸、金屬硫酸鹽，并溶出礦石中的多種金屬離子，因而形成含有銅、鐵、鋅、鎘等的酸性廢水。礦山酸性含銅廢水排入環(huán)境后，會使水體pH值發(fā)生變化，破壞水體的自然緩沖作用，消滅或抑制細(xì)菌及微生物的生長，妨礙水體自凈，導(dǎo)致水體出現(xiàn)發(fā)臭、變綠等現(xiàn)象。而且酸性水會嚴(yán)重腐蝕管道、水泵、水泥構(gòu)筑物以及其它機械設(shè)備，給人們的健康、生活及生產(chǎn)帶來巨大的威脅。目前，礦山酸性含銅廢水處理的常見方法有化學(xué)沉淀法、氧化還原法、溶劑萃取法、離子交換法等。

(1)化學(xué)沉淀法。利用銅的氫氧化物和硫化物溶解度小的性質(zhì)，通過調(diào)整廢水的pH值或在廢水中添加硫化物從而去除廢水中的銅離子的方法。

(2)氧化還原法。在處理礦山含銅廢水時，可以利用鐵屑置換廢水中的銅離子，使銅離子還原為金屬銅而除去。

(3)溶劑萃取法。利用銅離子在有機相和水相中溶解度不同，使銅離子濃縮于有機相中，從而達(dá)到去除或降低水中銅離子含量的分離方法。該方法可同時回收有價金屬銅。但處理后廢水往往不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步處理。

(4)離子交換法。該方法是銅離子與離子交換樹脂發(fā)生交換，以達(dá)到富集銅離子、消除或降低廢水中銅離子的目的。

磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)時排出的一種工業(yè)廢渣，我國目前每年的磷石膏排放量已超過2000萬噸，而其利用率卻非常低，不僅產(chǎn)生較多的環(huán)境問題，也給排放企業(yè)帶來比較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量的增加，低品味磷礦用得越來越多，磷石膏的產(chǎn)生量也越來越大。因此，磷石膏的處置和利用在我國越來越得到人們的關(guān)注。

磷石膏處理是一個世界性的難題，世界許多國家也曾做了大量研究，從目前在工業(yè)和農(nóng)業(yè)以及建筑材料方面的應(yīng)用看，效果均不甚理想，存在著方方面面的問題。目前，發(fā)達(dá)國家在磷石膏綜合利用方面已涉及到多個行業(yè)，其中主要用于制作建筑材料(石膏膠凝材料)、生產(chǎn)水泥緩凝劑、制取硫酸鈣、制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥、土壤改良劑以及作為化工原料等。

在公開號為CN1760138A的專利中公開了一種用粉煤灰處理礦井廢水的方法。包括以下步驟：1)將粉煤灰與礦井廢水在反應(yīng)池中充分?jǐn)嚢杌旌希可刑砑?到10克的粉煤灰，常溫下反應(yīng)10到15分鐘；2)反應(yīng)結(jié)束后將含有粉煤灰的礦井廢水在沉淀池中沉淀45到60分鐘，使渣水分離；3)渣水分離后的礦井廢水上清液經(jīng)過濾池過濾達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。處理后的礦井廢水，懸浮物、CODcr、色度等指標(biāo)可達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。

在公開號為CN1273944A的專利中公開了一種利用粉煤灰處理廢水、污水的方法。該方法利用發(fā)電廠的粉煤灰堆存場作為滲濾床和氧化場，將待處理的廢水、污水輸送到發(fā)電廠的粉煤灰堆場，使其流經(jīng)粉煤灰層，滲濾液進(jìn)入集水構(gòu)筑物內(nèi)，再有集水構(gòu)筑物中排出。但該發(fā)明存在很多缺點，1)將廢水由管道輸送到火力發(fā)電廠的粉煤灰堆存場進(jìn)行處理，需要消耗大量管材，工程投資大；2)需將火力發(fā)電廠的粉煤灰堆存場變?yōu)槌鞘形鬯幚韽S，實際操作當(dāng)中不方便操作管理。

由于磷石膏是一種工業(yè)副產(chǎn)物，成本很低，使其成為一種處理礦山酸性含銅廢水的吸附劑，可為大量堆存的磷石膏的處理和應(yīng)用找到新的途徑，同時也為礦山酸性含銅廢水的處理提供廉價的吸附劑，吸附飽和后的磷石膏還可作為制備建筑材料的原料，實現(xiàn)了工業(yè)廢物之間的循環(huán)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用磷石膏處理礦山酸性含銅廢水的方法。本方法用磷石膏作為吸附劑，在常溫、常壓條件下，實現(xiàn)對礦山含銅酸性廢水的處理。該方法經(jīng)濟(jì)、高效，處理后的礦山酸性含銅廢水重金屬離子、懸浮物、色度等指標(biāo)可以回用水標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明按以下步驟完成：

(1)將磷石膏與礦山含銅酸性廢水在反應(yīng)池中充分混合攪拌，每立方水中添加10到20千克的磷石膏，常溫下反應(yīng)15到40分鐘；

(2)反應(yīng)結(jié)束后將含有磷石膏的礦山含銅酸性廢水在沉淀池中沉淀40到60分鐘，使渣水分離；

(3)渣水分離后的礦山含銅酸性廢水上清液經(jīng)過濾池過濾達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)；

(4)渣水分離后的磷石膏經(jīng)脫水、干燥后，作為建材使用。