铅锌选矿重金属废水处理技术研究

2017-12-25

新商务周刊 2017年18期

铅锌选矿重金属废水处理技术研究

文/曹瑞，江西漂塘钨业有限公司

随着环保要求的提高与降低环境风险的需求，重金属废水深度处理技术对重金属的处理效率更高，出水水质达标更稳定，能够有效解决循环用水结垢的问题，是重金属废水治理的发展趋势。目前，多数铅锌矿选矿企业废水治理技术常采用:利用湿排到尾矿库使得选矿废水自然降解;混凝沉淀、中和沉淀、吸附、氧化分解等方法处理选矿药剂和重金属复合污染废水，也有少数企业选矿废水循环使用(栖霞山铅锌矿、会泽驰宏铅锌矿)，因此研究铅锌矿选矿处理及回用工艺有十分重要的现实意义。

铅锌选矿；重金属；废水处理技术

1 铅锌选矿重金属废水的处理方法

铅锌选矿重金属废水处理的方法大致可以分为三大类:(1)化学处理法;(2)物理处理法;(3)生物处理法。

1.1 化学处理法

化学处理法通过向水体加入某种化学物质或其他方法将废水中的重金属离子转换成难溶的沉淀，最终析出重金属的的方法来处理含较高浓度重金属离子废水。此类方法已广泛的得到了国内外的运用。主要包括化学沉淀法和电解法。

（1）化学沉淀法

化学沉淀法是处理铅锌选矿重金属废水常用的方法，在国内外已得到了广泛的应用。本方法的优点在于处理成本低，易操作，但易造成二次污染。化学沉淀法是向选矿废水中加入某些化学物质，如氢氧化物、硫化物、碳酸盐、卤化物等，生成难溶的沉淀而使污染物分离去除的方法。在处理选矿废水时，加入上述化学物质，易生成PbSO4、Zn(OH)2、CuCO3、Hg2S等的新化学物质，由于生成的新物质的溶度积常数都较低，所以新生成的化学物质很易以沉淀的形式析出，达到将重金属离子分离去除的目的。

（2）电解法

电解法就是废水中的重金属离子发生氧化还原反应，使其富集在电极上，从而去除废水中的重金属离子，并可回收利用。由于电解法的耗电量大、处理成本高，为此，人们提出了其他多种方法集合的处理工艺，如离子交换－电解、吸附－电解、络合超滤－电解、共沉淀－电解法联合使用以回收重金属离子。

1.2 物理处理法

物理处理法是通过离子交换或根据重金属离子选择性通过膜的分离技术或利用多孔性固体吸附剂吸附废水中某种或几种污染物，以回收或去除某些污染物，从而使废水得到净化的方法。主要包括离子交换法、吸附法、膜分离法等。

（1）离子交换法

离子交换法是重金属离子与离子交换树脂上的可用于交换的离子发生离子交换的过程。离子交换法是在离子交换器中进行的，此方法借助离子交换剂来完成。在交换器中按要求装有不同类型的交换剂，含重金属的液体通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到去除水中重金属离子的目的。常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂和腐植酸树脂等。树脂性能对重金属去除有较大影响。离子交换树脂对废水中重金属离子的选择性分离，可以更好地实现废水中重金属离子的处理和重金属离子的回收。因此研制和选择对重金属离子具有选择性高、交换容量大、吸附－解吸过程可逆性好的离子交换树脂，对于离子交换树脂在重金属废水处理的应用有着重要的意义。

（2）吸附法

吸附法根据吸附物质的不同可分为物理吸附、化学吸附及树脂吸附生物吸附等。其中物理吸附是较常用的吸附法。它是利用多孔固态物质吸附铅锌选矿重金属离子的一种有效方法。影响吸附的因素包括pH值、吸附剂用量、接触时间、离子浓度及温度。现在较为常用的吸附剂是活性炭，原因在于活性炭吸附能力强，去除率高。近年来，也开发了其他有吸附能力的多种吸附材料。如壳聚糖及其衍生物，可以多次利用，吸附能力较强。另外海泡石同样具有极大的潜在比表面积，利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力。利用吸附法处理铅锌选矿重金属废水具有良好的前景。

（3）膜分离法

主要有电渗析和反渗透法。电渗析是对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离和提纯的作用。反渗透法利用反渗透膜过程可以去除废水中的金属离子，使废水达到排放标准。膜分离法作为一种新兴的分离技术，它的去除率高无相变、操作简便、无二次污染、自动化程度高等优点，已越来越受到重视。但是本方法处理成本较高、生产工艺要求高，因此，在今后的科研实验中，制造出一种新型、重复使用率高、造价低的渗透膜对于选矿企业处理重金属废水来说是名利双收的好事。

1.3 生物处理法

生物处理法是利用微生物或植物来吸收重金属离子的高效的方法，此类方法具有净化效果好，处理量大，受气候影响小，不易造成二次污染等的优点，越来越受到人们的重视。生物处理法包括生物吸附、生物絮凝方法。

（1）生物吸附

生物吸附是一种利用藻类、细菌和细胞提取物借助化学作用吸附金属离子的方法。吸附作用与表面积有关，微细的细菌、藻类等相对面积最大，其吸附能力最强，是良好的吸附剂。生物吸附是处理铅锌选矿重金属废水的一种较经济的方法，吸附剂的来源广泛，且能达到很好的处理效果。

（2）生物絮凝

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是由微生物自身构成的，由糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等等高分子物质构成。生物絮凝法的开发虽然不到20年，却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能，如细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类等。用生物絮凝法处理废水安全无毒、不产生二次污染、絮凝效果好、絮凝物易于分离等优点，具有广阔的发展前景。