[發明專利]一種回收酸性礦山廢水中鐵/銅的分步沉淀工藝方法

在審

• 申請號: 201810360912.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108503085A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 陳濤;楊煜;雷暢
• 申請（專利權）人: 廣東華礦高新技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C22B7/00;C22B15/00;C02F101/20;C02F103/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

本發明公開了一種回收酸性礦山廢水中鐵/銅的分步沉淀工藝。該工藝包含步驟：1)調節廢水流量：設置初沉池，以調節廢水流量，通過調節溢流出水沉淀廢水中的懸浮物；2)選擇性沉淀鐵：初沉池的溢流出水通過調節pH，添加絮凝劑和混凝劑加速廢水中氫氧化鐵沉淀，選擇性的將廢水中的鐵沉淀；3)選擇性沉淀銅：步驟2)的出水加入混合沉淀劑選擇性的沉淀廢水中的銅；4)混合沉淀其他金屬離子：步驟3)的出水調節pH，加入絮凝劑，其出水符合國家廢水排放標準。

技術領域

本發明涉及酸性含金屬廢水中的金屬回收利用方法，特別是涉及從酸性含銅礦山廢水中金屬鐵、銅的資源化回收。經過本方法的處理其廢水可達相關國家排放標準。

背景技術

長期以來，我國的礦產資源開發基本上走的是一條以浪費資源和犧牲環境為代價的粗放式發展道路。隨著我國礦山建設的迅速發展，礦山環境的污染和破壞越來越嚴重，而其中礦山廢水是礦山環境的主要污染源之一。據統計，我國礦山每年因采礦、選礦而排放的廢水量達12-15億噸。

酸性廢水是礦石和圍巖中含有的硫化礦物在礦石的開采、運輸、選礦及廢石排放和尾礦貯存等生產過程中，由于氧化、風化、分解等綜合作用而形成的廢水，廢水的pH值為2.4-3.6。

目前，處理礦山廢水的方法主要有酸堿中和法、混凝沉降法、化學氧化法、人工濕地法和生物法五種。酸堿中和法和混凝沉降法都具有工藝簡單、操作方便、運行費用低等優點，但存在沉淀污泥量大，易造成二次污染等弊端。化學氧化法最顯著的特點就是操作簡單并能有效處理各種形態的污染物，但處理費用較高，因此很難在生產實踐中推廣應用。人工濕地法具有投資低、操作簡單、抗沖擊能力強和運行費用低廉等優點，但占地面積大，易受外界環境的影響，對一些難處理的廢水效果不佳，有一定的局限性。微生物法作為一項新的實用技術，具有費用低、容易管理、適用性強、無二次污染、可回收短缺原料單質硫和一些重金屬離子如銅、鋅等優點，被越來越多地應用于廢水處理中，但如何在常溫下保持微生物的活性，如何消除重金屬離子對微生物的抑制作用，以及微生物在廢水處理中的作用機理等，都有待更深入的研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種回收酸性礦山廢水中鐵/銅的沉淀工藝，該工藝流程簡單、操作方便、成本低廉，既能去除廢水中的重金屬離子，同時回收了廢水中的金屬資源。在酸性礦山廢水處理中采用三段化學沉淀，分別選擇性的沉淀廢水中的鐵和銅并達到富集其他重金屬離子的效果，其最終出水可達到國家廢水排放標準。

一種回收酸性礦山廢水中鐵/銅的分步沉淀工藝方法，包括以下步驟：

1)調節廢水流量：設置初沉池，以調節廢水流量，通過調節溢流出水沉淀廢水中的懸浮物；

2)選擇性沉淀鐵：初沉池的溢流出水通過調節pH，添加絮凝劑和混凝劑加速廢水中氫氧化鐵沉淀，選擇性的將廢水中的鐵沉淀；

3)選擇性沉淀銅：步驟2)的出水加入混合沉淀劑選擇性的沉淀廢水中的銅；

4)混合沉淀其他金屬離子：步驟3)的出水調節pH，加入絮凝劑，其出水符合國家廢水排放標準。

本發明回收酸性礦山廢水中鐵/銅的分步沉淀工藝，步驟1)中，初沉池的容積由廢水的平均流速確定，溢流出水的最大流速小于0.3m/S，出水懸浮物低于100mg/L。

步驟2)中，調節pH至3.8左右，廢水中鐵的去除率達到100％，出水中鐵含量低于0.05mg/L，沉淀渣通過板框壓濾機壓濾，壓濾所得沉淀渣含水率為65％-75％，此沉淀渣中鐵含量為46％-51％。

步驟3)中，混合沉淀劑為復合沉淀劑AK1，具體組分為硫化鈉、碳酸鈉和二硫代氨基甲酸型螯合樹脂(DTCR)，混合重量份比例為8：1.5：0.5。經過絮凝沉淀后出水中銅的含量低于0.05mg/L，去除率高于99％。此沉淀渣中銅含量為11％-13％。