紫金山含铜酸性废水处理及综合回收有价金属试验研究.pdf

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1、第5期矿产综合利用No．52013年l0月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesOct．2013紫金山含铜酸性废水处理及综合回收有价金属试验研究郭金溢，陈启斌，季常青(厦门紫金矿冶技术有限公司，福建厦门361101)摘要：对紫金山含铜酸性废水，采用石灰预中和一硫氢化钠沉淀、石灰预中和一铁屑置换和低压反渗透膜分离技术进行处理，并综合回收其中的有价金属元素。研究结果表明石灰预中和一硫氢化钠沉淀法产品渣铜品位>60％，铜回收率>94％，出水铜<0．5mg／L；铁屑置换法产品渣铜品

2、位>35％，铜回收率>9o％；膜分离技术处理铜回收率999％，产水中和后可回用或达标外排，浓缩液可通过萃取-电积工艺回收铜。采用膜分离法处理硐坑水后可将Fe、Al等金属离子转移至浓缩液中，产水中和所需石灰量大幅减少，可极大地减少中和渣浆堆放量，有效减轻矿山库容压力，在提高矿山资源的循环使用率方面具有显著的经济、技术优势。关键词：含铜酸性废水；硫化沉淀；铁屑置换；膜分离技术doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2013．05．017中图分类号：TD989，X703文献标识码：A文章编号：1000—6

3、532(2013)05-0063-05有色金属矿山往往伴生多种金属硫化物，在开渣也增加，它们在堆置过程中引起的水土流失以及采或选矿过程中，这些矿物在空气、水和细菌的共同产生的酸性含重金属废水对地表、地下水环境的影作用下，产生硫酸、金属硫酸盐，并溶出矿石中的多响问题亟待解决。种金属离子，形成含有铜、铁、锌、镉等的酸性废水。矿山酸性含铜废水中通常含有铜等有价金属，含铜酸性废水排人周边环境后，会使水体pH值发具有一定的经济价值，综合回收有价金属有一定的生变化，破坏水体的自然缓冲作用，消灭或抑制细菌必要性J。本文主要是针对含

4、铜酸性废水采用硫及微生物的生长，妨碍水体自净，导致水体发臭、变化沉淀法、铁屑置换法和预处理一膜分离处理技术进绿等。水体中的铜元素不能被微生物分解，在生物行铜金属回收，提高了废水循环使用率。体富集，并把它转化为毒性更大的重金属有机化合1废水来源及其化学组成物。当人体摄人铜量达到lOOmg时，就会刺激消化系统，引起腹痛、呕吐，长期过量可造成肝硬化J。紫金山地处沿海山区，常年气温较高且多雨，原被铜污染的水随灌渠进人农田时，除部分被植物吸矿及堆场中的硫化铜、硫化铁等在空气、雨水及细菌收外，大部分在土壤中累积，当达到一定数量时

5、，农的作用下生成易溶于水的硫酸盐，产生了含铜酸性作物就会出现病害，甚至枯死J。随着铜矿规模扩废水。该矿山含铜酸性废水主要来源为硐采时渗漏大，矿山采矿过程中产生的酸性废水、选冶产生的浸产生的硐坑水与堆场渗水，水样多元素分析见表1。表1矿山酸性废水多元素分析／g·LTable1Themulti—elementsanalysisofacidwastewater从表1中可以看出，原水中铜离子含量较高，具有一定的回收利用价值。在这两种水质的处理方法收稿日期：2013—05-04作者简介：郭金溢(1987一)，男，助理工程师，主

6、要从事湿法冶金、材料化工，环保等方面的工作。·64·矿产综合利用2Ol3年选择上，笔者先后对预中和一硫氢化钠沉淀、预中和3试验结果与讨论。一铁屑置换法及膜分离技术三种处理回用方法开展了实验室研究。3．1预中和—硫氢化钠沉淀法量取一定体积含铜酸性废水于lO00mL烧杯2试验研究中，先用石灰调节废水pH值，搅拌反应20min后，2．1主要试验仪器设备与检测方法过滤，往滤液中加入一定量的硫氢化钠搅拌反应仪器设备：SetraBL-200A分析天平、HJ-6A多20min，过滤，取滤液分析Cu、Fe含量，试验结果见头磁力加热搅

7、拌器、JRT—P一1膜分离设备等；表2、3。检测方法：铜的渣样采用火焰原子吸收光度法(GB／T14353．1—2010)，水样采用原子吸收分光光表2预中和至pH=3．8，硫氢化钠用量试验结果度法(GB／T7475—1987)；铁的渣样采用三氯化钛还Table2Thetestofthedosageofsodiumhydrosulfide．原法(GB／T6730．5-2007)，水样采用火焰原子吸收preneutralizationtothepHvalueas3．8分光光度法(GB／T11911—1989)。2．2工艺流

8、程结合现有的金属提取工艺技术，本试验拟定的综合回收铜的原则工艺流程见图1～3。石灰硫氮化钠试验结果表明：在pH=3．8，S2-／Cu(摩尔比)含铜酸—一—除铁—一+浓密池竺沉铜反应—沉铜渣=2，反应时间20min的实验室条件下，沉淀渣铜品性废水反应l位可达53．85％，液计铜回收率为89％，尾液铜<0．排土场堆存5mg／L。图1预中和一硫氢化钠