[發明專利]一種去除硐坑水中鉈的方法

無效

• 申請號: 201410241943.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103991986A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 肖琴;方榮茂;沈青峰
• 申請（專利權）人: 紫金礦業集團股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 周暉

一.技術領域

本發明涉及水處理技術領域，尤其是涉及硐坑水的處理，具體地說是一種去除硐坑水中重金屬鉈的方法。

二.背景技術

鉈(Tl)在自然界中的豐度很低，僅為0.75mg/kg，但其毒性遠大于Hg、Cd、Pb和As，僅次于甲基汞。Tl及其化合物已被列入水體優先控制污染物黑名單和我國地表水環境質量標準(GB3838-2002)的監測指標體系。某些礦山在開采過程中將產生含鉈硐坑水，若不經過處理而直接排放，則會影響下游流域水環境質量安全；若用于農田灌溉，則會影響農作物品質和人體健康。因此，對含鉈硐坑水的治理是維護礦山生態安全的重要保障。

然而，廢水中鉈的處理方法目前尚不多見，美國環保署推薦的處理含鉈廢水的方法主要是利用活性氧化鋁和離子交換法進行吸附分離，但處理成本高，在大量含鉈硐坑水的處理過程中很難得到推廣應用。國家知識產權局1992年12月23日授權公告了一種“含鉈廢水的處理方法”(公開號：CN?1067229A)的發明專利。該專利的主要技術特征是：含鉈廢水加酸調pH至2～5，再依次加入氧化劑(次氯酸鈉/雙氧水/溴水/氯氣)、共沉淀劑和堿。該專利所披露的技術方案出水鉈小于50ug/L，若用于含鉈硐坑水處理則存在以下不足：(1)含鉈硐坑水pH值常在6～8之間，因此，處理時需先用酸調節pH值，最終出水再用堿調節pH值，導致酸堿浪費、處理工藝復雜、流程長；(2)所選用的氧化劑其藥劑成本比較高；(3)出水鉈高于0.1ug/L，出水不符合地表水環境質量標準要求。國家知識產權局2011年6月29日公告了一種“鉈污染原水的應急處理方法”(公開號：CN?102107969A)的發明專利。該專利的主要技術特征是：含鉈廢水依次加入高錳酸鉀或高錳酸鉀+次氯酸鈉、臭氧、PAC。該專利所披露的技術方案出水鉈小于0.1ug/L，但尚存在以下不足：(1)出水錳和色度易超標，易形成二次污染；(2)臭氧處理硐坑水，臭氧設備投資大、運行成本高。

因此，尋求一種操作簡單、處理成本低，不引入有害雜質，適合含鉈硐坑水的化學處理工藝具有重要的現實意義。

三.發明內容

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是先向含鉈硐坑水中投加氧化劑漂白粉和混凝劑PFS/PAC/PAFS，在曝氣或攪拌條件下將硐坑水中溶解態的一價鉈氧化為三價鉈并形成氫氧化鉈沉淀物，然后再向反應液中投加絮凝劑PAM，利用絮凝劑的架橋、網捕作用使難沉淀的小顆粒變成易沉淀的大顆粒，最后借助固液分離裝置進行固液分離，實現鉈的高效去除。

本發明一種去除硐坑水中重金屬鉈的方法，具體包括以下步驟：

(1)氧化、混凝過程：向含鉈硐坑水中投加漂白粉和PFS/PAC/PAFS等，并曝氣或攪拌反應一段時間。為了達到最經濟的處理效果，反應液pH值控制在7～9之間，漂白粉按50～100g/m3投加、PFS/PAC/PAFS按3～10g/m3投加，曝氣或攪拌反應時間控制在30min以上。

(2)絮凝沉降過程：在曝氣或攪拌條件下往上述反應液中投加PAM。為了達到良好的處理效果，PAM按0.1～1.5g/m3投加，絮凝沉降時間控制在60min以上，并將絮凝沉降后的沉淀物部分返回至上述反應液中。

(3)固液分離過程：將上述絮凝沉降后的上清液進行過濾，通過去除上清液中的懸浮物進一步降低出水鉈的含量。過濾設備可選用砂濾器、纖維球過濾器、戈爾膜過濾器等。絮凝沉降后的底流和過濾產生的反沖洗水則通過板框壓濾機進行壓濾。

本發明的優點在于：

(1)采用常規藥劑漂白粉作氧化劑，具有成本低、易購買、不會引入新的有害雜質等特點。

(2)處理工藝特別符合硐坑水水質特點，無需進行酸堿介質轉化，避免了酸堿的投加，具有操作簡單、處理工藝流程短的特點。

(3)針對硐坑水水質特點采用底流回流控制技術，并采用機械過濾設備對上清液進行深度除懸浮物，實現了高效除鉈，確保了出水鉈小于0.1ug/L。

四.附圖說明

圖1是本發明一種去除硐坑水中重金屬鉈的方法的工藝流程圖。