一种铅锌矿选废水处理系统及方法与流程

1.本发明涉及选矿废水处理技术领域，特别是涉及一种铅锌矿选废水处理系统及方法。


背景技术：

2.目前，铅锌矿资源主要以硫化铅锌矿为主，存在较多的氧化铅锌矿。一般氧化率小于10%时，按硫化铅锌矿选矿，氧化率大于85%时，按氧化铅锌矿选矿，当氧化率在10～85%时，一般采取先选硫化铅锌矿，再选氧化铅锌矿的方法，尽可能提高铅锌资源回收率。
3.氧化铅锌矿选矿难度较大，在选矿过程中要大量投加na2s（硫化钠）。大量投加na2s（硫化钠）导致选矿成本高。现有的技术中没有对na2s（硫化钠）进行回收。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提供一个能回收na2s（硫化钠）的铅锌矿选废水处理系统及方法。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种铅锌矿选废水处理系统，包括：用于接收浮选废水的第一沉淀池、与所述第一沉淀池连通的预处理池、与所述预处理池连通的第二沉淀池、与所述第二沉淀池连通的离子交换装置、与所述离子交换装置连通的浓缩蒸发器、与所述浓水蒸发器出水口连通的回用水箱；所述第一沉淀池的底部通过第一污泥管与第二沉淀池连通，第二沉淀池的底部通过第二污泥管与压滤机连通；压滤机的出液口与离子交换装置连通；所述蒸发器的结晶出口设有用于收集硫酸钠的回收箱；所述回用水箱的出水端通过回用水管为浮选提供用水。
6.其中在浮选时添加石灰（cao）、硫化钠（na2s）、硫酸锌（znso4）、硫酸铜（cuso4）、丁基黄药（ch3ch2ch2ch2ossna）、乙硫氮（(c2h5)2ncssna）、苯胺黑药（(c6h5nh)2pssh）等药剂。
7.因此浮选废水中含有钙离子、黄药和黑药等有机药剂。
8.本发明实施例一种铅锌矿选废水处理系统与现有技术相比，其有益效果在于：可以在预处理池中加入硫酸和硫酸亚铁除去铁离子和钙离子，通过离子分离膜装置将有机药剂分离出来，分离膜分离出的废水通过浓缩蒸发器进行浓水得出具有一定纯度的硫酸钠，硫酸钠是做硫化钠的原料；将硫酸钠打包好送去给硫化钠生产厂商，能节省一部分废水处理成本。
9.进一步的，所述处理池内设有搅拌器。设置搅拌器能充分的对预处理池废水进行搅拌，提高反应效率。搅拌器采用常规的螺旋搅拌器。
10.进一步的，所述压滤机的固体出口下方设有用于收集沉淀物的固体收集箱。设置收集箱用于收集压滤固体废料，便于集中处理。
11.进一步的，所述离子分离膜装置具有预定孔径的膜，即该离子分离膜装置通过在
池体中设置有一张具有预定孔径的膜，只允许尺寸小于该膜孔径的物体穿过，进入到池体的另一个区域内。该膜的孔径小于丁基黄药和苯胺黑药的分子尺寸,且该膜的孔径大于钠离子和硫酸根离子的尺寸，能将有机药剂与废水分离开来。
12.本发明另一方面提供了一种铅锌矿选废水处理方法，包括如下步骤：s1、向浮预处理池中加入硫酸和硫酸亚铁，调节ph值为9.5-10，；s2、向所述预处理池中进行搅拌，出现絮凝后通入到第二沉淀池中；s3、将第二沉淀池中的沉淀物通过压滤机进行压滤，滤液进入离子分离膜装置；s4、将离子分离膜装置分离出的废水通过浓缩蒸发器浓缩；s5、获得硫酸钠结晶，浓缩蒸发的水体进入回用水箱用于补充浮选用水。
13.本发明实施例一种铅锌矿选废水处理方法与现有技术相比，其有益效果在于：通过向矿选废水中加入硫酸和硫酸亚铁，硫酸根离子与钙离子反应生成硫酸钙沉淀；向废水中投加 feso4
·
7h2o，fe 2+ 与使废水中 s2
‑ꢀ
、黑药、黄药反应生成 fes 等沉淀物，so4 2
‑ꢀ
与h+ 化合生成硫酸，硫酸中的氢离子电离后与氢氧根结合，使废水体系的ph 值进一步下降到 ph ＝ 6-9，ca 2+ 、mg 2+ 与废水中 so4 2
‑ꢀ
反应生成 caso4 和 mgso4 沉淀，同时改变 fes、caso4 等沉淀物和颗粒表面的电性 ；feso4
·
7h2o 溶解后的 fe 2+ 在弱碱性条件下，被水体中的氧氧化成 fe 3+ ，fe3+ 具有氧化性，对黑药、黄药等有机污染物产生氧化降解作用，同时被还原成 fe 3+ ，再被水体中的氧氧化成 fe 3+ ，如此循环 ；feso4
·
7h2o 溶解后的 fe
2+
被水体中的氧氧化成 fe
3+
，fe
3+
与氢氧根离子反应生成氢氧化铁絮状沉淀。并通过压滤机过滤压缩排出；分离膜装置将黄药和黑药分离出，废水通过浓缩蒸发发后结晶得到硫酸钠结晶。
14.进一步的，在步骤s2中，ph值为7，且加入絮凝剂。ph值为7维持在弱碱性的废水环境，沉淀通过絮凝剂的作用下发生絮凝沉淀。更好的分离沉淀和溶液。
15.进一步的，所述原矿的成份包括大于85%的氧化铅锌矿。该装置可处理氧化铅锌矿的浮选废水。
16.进一步的，在浮选时投加的药剂包括：硫化钠（na2s），并投加硫酸锌（znso4）、硫酸铜（cuso4）、丁基黄药（ch3 ch2ch2ch2ossna）、乙硫氮（(c2h5)2ncssna）、苯胺黑药（(c6h5nh)2pssh）、十二胺（c12h27n）。能很好的矿选处理氧化铅锌矿，na2s是一种重要的还原剂，它与有机选矿药剂构成了高cod（化学需氧量）。na2s还是一种强碱弱酸盐，可用来硫化（活化）氧化铅锌矿，抑制各种硫化物，调整矿浆的离子成分，na2s投入水中会发生水解反应。na2s水解的反应方程式 如下：na2s=2na
+
+s
2-na2s + h2o = naoh + nahss
2-+h2o
←→
oh-+hs
‑ hs-+ h2o
←→
oh-+ h2s(g)反应方程式
⑧
、
⑨
的平衡在低ph时向右转化，放出h2s（硫化氢）气体，而高ph时向左转化，此时，水中主要有s2（硫离子）、hs
ꢀ‑ꢀ
（硫氢根离子）。na2s具有还原性，可以利用各种氧化剂如o（氧气）、h 2 2o（双氧水）、naclo（次氯酸钠）、ho
·
（羟基自由基）、o
·
（活性氧）
氧化s2（硫离子）。当然，这里面最强的氧化剂是ho
ꢀ‑ꢀ
·
（羟基自由基）、o
·
（活性氧），可以利用电化学的方法生成强氧化剂，用以氧化s2（硫离子）和有机选矿药剂。s2-氧化的中间产物有s（单质硫）、so3 2（亚硫酸根离子）、s2o
32-（硫代硫酸根离子）。最终将s2（硫离子）氧化成so
42-（硫酸根离子）。氧化铅锌矿选矿废水中的na2s（硫化钠）全部氧化成na2so（硫酸钠），有机选矿药剂氧化为co2 （二氧化碳）和水。s
2-（硫离子）的氧化方程式如下：s
2-‑‑‑→
s、so3
2-、s2o3
2-‑‑‑→
so42‑ 。
附图说明
17.图1是本发明实施例铅锌矿选废水处理系统结构统示意图；图2是本发明实施例铅锌矿选废水处理方法流程图；图中，1、第一沉淀池；2、预处理池；3、第二沉淀池；4、离子交换装置；5、浓缩蒸发器；6、回用水箱；7、第一污泥管；8、第二污泥管；9、回用水管。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.如图1-2所示，本发明实施例优选实施例的一种铅锌矿选废水处理系统，包括：用于接收浮选废水的第一沉淀池1、与第一沉淀池1连通的预处理池2、与预处理池2连通的第二沉淀池3、与第二沉淀池3连通的离子交换装置4、与离子交换装置4连通的浓缩蒸发器5、与浓水蒸发器出水口连通的回用水箱6；第一沉淀池1的底部通过第一污泥管7与第二沉淀池3连通，第二沉淀池3的底部通过第二污泥管8与压滤机连通；压滤机的出液口与离子交换装置4连通；蒸发器的结晶出口设有用于收集硫酸钠的回收箱；回用水箱6的出水端通过回用水管9为浮选提供用水。
21.其中在浮选时添加石灰（cao）、硫化钠（na2s）、硫酸锌（znso4）、硫酸铜（cuso4）、丁基黄药（ch3ch2ch2ch2ossna）、乙硫氮（(c2h5)2ncssna）、苯胺黑药（(c6h5nh)2pssh）等药剂。
22.因此浮选废水中含有钙离子、黄药和黑药等有机药剂。
23.本发明实施例一种铅锌矿选废水处理系统与现有技术相比，其有益效果在于：可以在预处理池2中加入硫酸和硫酸亚铁除去铁离子和钙离子，通过离子分离膜装置将有机药剂分离出来，分离膜分离出的废水通过浓缩蒸发器5进行浓水得出具有一定纯度的硫酸钠，硫酸钠是做硫化钠的原料；将硫酸钠打包好送去给硫化钠生产厂商，能节省一部分废水处理成本。
24.在一个实施例中，处理池内设有搅拌器。设置搅拌器能充分的对预处理池2废水进行搅拌，提高反应效率。搅拌器采用常规的螺旋搅拌器。
25.在一个实施例中，压滤机的固体出口下方设有用于收集沉淀物的固体收集箱。设置收集箱用于收集压滤固体废料，便于集中处理。
26.在一个实施例中，离子分离膜装置具有预定孔径的膜。该膜的孔径小于丁基黄药和苯胺黑药的分子尺寸，能将有机药剂与废水分离开来。
27.本发明另一方面提供了一种铅锌矿选废水处理方法，包括如下步骤：s1、向浮预处理池2中加入硫酸和硫酸亚铁，调节ph值为9.5-10，；s2、向预处理池2中进行搅拌，出现絮凝后通入到第二沉淀池3中；s3、将第二沉淀池3中的沉淀物通过压滤机进行压滤，滤液进入离子分离膜装置；s4、将离子分离膜装置分离出的废水通过浓缩蒸发器5浓缩；s5、获得硫酸钠结晶，浓缩蒸发的水体进入回用水箱6用于补充浮选用水。
28.本发明实施例一种铅锌矿选废水处理方法与现有技术相比，其有益效果在于：通过向矿选废水中加入硫酸和硫酸亚铁，硫酸根离子与钙离子反应生成硫酸钙沉淀；向废水中投加 feso4
·
7h2o，fe
2+
（亚铁离子） 与使废水中 s
2-、苯胺黑药、丁基黄药反应生成 fes 等沉淀物，so4
2-与h
+
化合生成硫酸，硫酸中的氢离子电离后与氢氧根结合，使废水体系的ph 值进一步下降到 ph ＝ 6-9，ca
2+
、mg
2+
与废水中 so4
2-反应生成 caso4 和 mgso4 沉淀，同时改 变 fes、caso4 等沉淀物和颗粒表面的电性 ；feso4
·
7h2o 溶解后的 fe 2+ 在弱碱性条件下，被水体中的氧氧化成 fe
3+
，fe
3+
具有氧化性，对黑药、黄药等有机污染物产生氧化降解作用，同时被还原成 fe
3+
，再被水体中的氧氧化成 fe
3+
，如此循环 ；feso4
·
7h2o 溶解后的 fe
2+
被水体中的氧氧化成 fe
3+
，fe
3+
与氢氧根离子反应生成氢氧化铁絮状沉淀。并通过压滤机过滤压缩排出；分离膜装置将黄药和黑药分离出，废水通过浓缩蒸发发后结晶得到硫酸钠结晶。
29.在一个实施例中，在步骤s2中，ph值为7，且加入絮凝剂。ph值为7维持在弱碱性的废水环境，沉淀通过絮凝剂的作用下发生絮凝沉淀。更好的分离沉淀和溶液。
30.在一个实施例中，原矿的成份包括大于85%的氧化铅锌矿。该装置可处理氧化铅锌矿的浮选废水。
31.在一个实施例中，在浮选时投加的药剂包括：硫化钠（na2s），并投加硫酸锌（znso4）、硫酸铜（cuso4）、丁基黄药（ch3 ch2ch2ch2ossna）、乙硫氮（(c2h5)2ncssna）、苯胺黑药（(c6h5nh)2pssh）、十二胺（c12h27n）。能很好抑制矿选处理氧化铅锌矿，na2s是一种重要的还原剂，它与有机选矿药剂构 成了高cod（化学需氧量）。na2s还是一种强碱弱酸盐，可用来硫化（活化）氧化铅锌矿，抑制各种硫化物，调整矿浆的离子成分，na2s投入水中会发生水解反应。na2s水解的反应方程式如下：na2s=2na
+
+s
2-na2s + h2o = naoh + nahss2-+h2o
←→
oh-+hs
‑ hs-+ h2o
←→
oh-+ h2s(g)反应方程式
⑧
、
⑨
的平衡在低ph时向右转化，放出h2s（硫化氢）气体，而高ph时向
左转化，此时，水中主要有s2（硫离子）、hs-（硫氢根离子）。na2s具有还原性，可以利用各种氧化剂如o（氧气）、h 2 2o（双氧水）、naclo（次氯酸钠）、ho
·
（羟基自由基）、o
·
（活性氧）氧化s2（硫离子）。当然，这里面最强的氧化剂是ho-·
（羟基自由基）、o
·
（活性氧），可以利用电化学的方法生成强氧化剂，用以氧化s2（硫离子）和有机选矿药剂。s2-氧化的中间产物有s（单质硫）、so3 2（亚硫酸根离子）、硫代硫酸根离子。最终将s2（硫离子）氧化成so4
2-（硫酸根离子）。氧化铅锌矿选矿废水中的na2s（硫化钠）全部氧化成na2so（硫酸钠），有机选矿药剂氧化为co2 （二氧化碳）和水。s2-（硫离子）的氧化方程式如下：s2-‑‑‑→
s、so3 2-、s2o3
2-‑‑‑→
so4
2-。
32.综上，本发明实施例提供一种铅锌矿选废水处理系统及方法，其可以在预处理池2中加入硫酸和硫酸亚铁除去铁离子和钙离子，通过离子分离膜装置将有机药剂分离出来，分离膜分离出的废水通过浓缩蒸发器5进行浓水得出具有一定纯度的硫酸钠，硫酸钠是做硫化钠的原料；将硫酸钠打包好送去给硫化钠生产厂商，能节省一部分废水处理成本。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，包括：用于接收浮选废水的第一沉淀池、与所述第一沉淀池连通的预处理池、与所述预处理池连通的第二沉淀池、与所述第二沉淀池连通的离子交换装置、与所述离子交换装置连通的浓缩蒸发器、与所述浓水蒸发器出水口连通的回用水箱；所述第一沉淀池的底部通过第一污泥管与第二沉淀池连通，第二沉淀池的底部通过第二污泥管与压滤机连通；压滤机的出液口与离子交换装置连通；所述蒸发器的结晶出口设有用于收集硫酸钠的回收箱；所述回用水箱的出水端通过回用水管为浮选提供用水。2.根据权利要求1所述的铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，所述处理池内设有搅拌器。3.根据权利要求1所述的铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，所述压滤机的固体出口下方设有用于收集沉淀物的固体收集箱。4.根据权利要求1所述的铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，所述离子分离膜装置具有预定孔径的膜。5.一种铅锌矿选废水处理方法，根据权利要求1-4任一项所述的铅锌矿选废水处理系统进行，其特征在于，包括如下步骤：s1、向浮预处理池中加入硫酸和硫酸亚铁，调节ph值为9.5-10，；s2、向所述预处理池中进行搅拌，出现絮凝后通入到第二沉淀池中；s3、将第二沉淀池中的沉淀物通过压滤机进行压滤，滤液进入离子分离膜装置；s4、将离子分离膜装置分离出的废水通过浓缩蒸发器浓缩；s5、获得硫酸钠结晶，浓缩蒸发的水体进入回用水箱用于补充浮选用水。6.根据权利要求5所述的铅锌矿选废水处理方法，其特征在于，在步骤s2中，ph值为7，且加入絮凝剂。7.根据权利要求5所述的铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，所述原矿的成份包括大于85%的氧化铅锌矿。8.根据权利要求7所述的铅锌矿选废水处理系统，其特征在于，在浮选时投加的药剂包括：硫化钠（na2s），并投加硫酸锌（znso4）、硫酸铜（cuso4）、丁基黄药（ch3 ch2ch2ch2ossna）、乙硫氮（(c2h5)2ncssna）、苯胺黑药（(c6h5nh)2pssh）、十二胺（c12h27n）。

技术总结
本发明涉及选矿废水处理技术领域，公开了一种铅锌矿选废水处理系统，包括：用于接收浮选废水的第一沉淀池、与所述第一沉淀池连通的预处理池、与所述预处理池连通的第二沉淀池、与所述第二沉淀池连通的离子交换装置、与所述离子交换装置连通的浓缩蒸发器、与所述浓水蒸发器出水口连通的回用水箱所述第一沉淀池的底部通过第一污泥管与第二沉淀池连通，第二沉淀池的底部通过第二污泥管与压滤机连通；压滤机的出液口与离子交换装置连通；所述蒸发器的结晶出口设有用于收集硫酸钠的回收箱；所述回用水箱的出水端通过回用水管为浮选提供用水。能回收Na2S（硫化钠）。能回收Na2S（硫化钠）。能回收Na2S（硫化钠）。


技术研发人员：江锐 李昕妍 周开敏 李劼 黄久顺 邓鹏翔 陈江华
受保护的技术使用者：云南驰宏锌锗股份有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/6