选矿废水残留黄药处理.doc

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1、选矿废水残留黄药处理黄药(黄原酸盐)是硫铁矿、有色金属矿浮选生产中最常用的捕收剂，也是一种鱼类胚胎的致畸剂，且诱发的畸形率高，具有致命性。李辛夫曾用黄药对泥鳅胚胎发育进行毒性实验.发现黄药质量浓度>O.18mg/L时能引起卵黄囊吸尽期仔鱼的死亡，质量浓度>O.32mg/L时能诱发畸形。黄药对动物和人的毒害主要表现在对神经系统和肝脏等器官的损害。对肝脏的损害主要是由于黄药与金属离子的反应产物易在肝脏中积累.长期下去会导致肝脏病变;对神经系统的损害主要是由于进入动物或人体内的黄药在微酸性条件下被分解.所得产物之一—二硫

2、化碳属疏水亲脂的非极性物质，可通过血脑屏障进入大脑，使神经系统产生病症。此外，黄药具有恶臭，即使残存量极少，也可使水质发臭，导致水域中鱼虾减少，鱼体变形，鱼肉有异味且不宜烹调，并严重影响附近水域的生态平衡。选矿过程产生的大量含黄药的废水无论被蓄积在尾矿坝中还是排人天然水体中.都会对周边生态环境产生一定的危害。1黄药主要的处理方法及净化机理目前，国内外关于选矿废水中残留黄药的处理方法可分为两大类，一类为物理化学法，包括自然曝晒法、酸化分解法、化学氧化法、铁盐混凝沉降法、离子交换吸附法等，另一类为生物法。1.1自然曝晒

3、法当选矿废水排人尾矿坝或天然水体后，由于黄药的性质不稳定，因此在水中易分解。光照强度及温度是影响黄药自然分解率的主要因素，曝晒时间越长．水温越高．分解率越高。当水体温度>40℃后分解速率明显加快。除光照强度和水温外，pH和黄药初始浓度也影响黄药自然分解率。研究表明，pH越低越有利于黄药的降解，当pH=4．5时，4d内可使黄药质量浓度由10mg／L降至0．05mg／L以下，达到国家排放标准。初始浓度越低，分解率越高。自然条件下黄药分解过程如下：自然分解的最终产物中CS：有刺激性气味，易挥发，因此易形成二次污染。1．2

4、酸化分解法酸化分解法利用黄药在强酸性介质中易分解生成醇和二硫化碳的原理，通过向溶液中加入盐酸或硫酸降低溶液的pH来加速黄药的分解。随着pH的降低。黄药的分解率也随之增加．当H浓度达到0．4mol／L时黄药的分解速率最大。若pH进一步降低，将生成质子化的黄原酸，导致黄药的分解速率反而下降。酸化分解过程如下：酸化分解法经济实用、处理效果明显，且操作简便，因此在选矿厂使用较多，但需对其分解产物中易造成二次污染的物质进行妥善处理。1．3化学氧化法化学氧化法处理选矿废水中残余黄药主要是利用漂白粉、0，、Fenton试剂、超声

5、波等中的氧化剂或过程中产生的氧化物将黄药转化成稳定性物质或CO：和H0的过程，从而达到去除的目的。漂白粉氧化黄药的反应机理如下：黄药被漂白粉氧化生成难溶于水、性质稳定的双黄药，可过滤分离。双黄药也是硫化矿捕收剂，其选择性能比黄药好。实验研究表明，对质量浓度为10mg／L的丁基黄药溶液，加入漂白粉15mg／L，在pH=3，氧化3h的条件下，黄药可完全转化为双黄药。该方法的优点是去除残余黄药的同时实现了黄药的回收利用，漂白粉试剂来源广，价格便宜．工艺设备简单，投资少，易于实践。缺点是其仅适用于低浓度黄药废水的处理，对于

6、高浓度黄药废水处理效率低。臭氧分解生成的氧气也能把选矿废水中残留的黄药氧化成双黄药，同时消除黄药的恶臭。其反应机理如下：实验研究表明，对于丁基黄药质量浓度l2．52mg／L的选矿废水用该方法处理后丁基黄药质量浓度<0．0005mg／L，达到了排放标准。该方法的优点是生成的产物为双黄药等无害物质，并且能去除选矿废水的特殊异味。缺点是臭氧氧化过程中易产生一些中间产物如过氧化黄原酸盐．导致氧化不彻底．要使黄药彻底氧化为二氧化碳，则需投加足够的臭氧，所以不够经济。因Fenton试剂含有Fe和H0，所以具有很强的氧化能力。这

7、是由于H：0在Fe催化下分解产生氧化性能很强的HO•，并可以引发产生更多的其他自由基(如HO•、0•等)m]。Fenton试剂对废水中黄药的去除机理是HO•先将黄药氧化为过氧化黄原酸盐，进一步氧化为CO，从而达到去除目的。徐劲等1用Fenton试剂处理选矿废水的实验发现，当黄药的质量浓度为125mg／L，H：0投加质量为20mg／L，Fe质量浓度为20mg／L．处理时问为60rain，初始pH=4时，黄药的去除率可达99．5％，如果延长反应时间，去除率还可进一步提高。该方法的优点为处理效果显著、操作简单、反应物易得

8、、无需复杂设备且对环境友好等，其衍生出来的光一Fenton法和电一Fenton法对黄药的处理有很大的应用前景。缺点是Fenton试剂中的Fe和黄药反应生成黄原酸铁的红褐色沉淀，过量的Fez还会增加处理出水的色度。造成二次污染。超声波分解选矿废水中的黄药主要是利用超声空化效应产生的高温高压条件及生成的羟基自由基和过氧化氢，将黄药分解为硫单质和二氧化碳，并且超声