CN109896611A - 一种选矿废水中泡沫的消除方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种选矿废水中泡沫的消除方法及其装置，该方法为在催化剂的存在下，使选矿废水与臭氧在反应器中进行催化反应，消除所述选矿废水中的泡沫。本发明的选矿废水中泡沫的消除方法中，无需额外加入其他化学药剂，因此既不会改变浮选过程工艺条件，也不会影响表面电化学吸附现象，对废水回用无任何影响，并且杜绝了可能会对环境造成的二次污染，降低了消除成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术，尤其涉及一种选矿废水中泡沫的消除方法及其装置，属于环境保护技术领域。
背景技术
矿业作为我国历史悠久的产业，肩负着国民经济发展的基础产业，该行业涉及多个领域，对我国经济的发展具有不可替代的作用。但是在大力开发矿产资源的同时，选矿过程中伴随产生了大量的浮选废水。这些选矿废水中含有大量的有害物质如悬浮物、金属离子、无机药剂和有机药剂及其分解产物等，对环境的污染的问题己经被广泛关注。每年，我国由矿山中排出的采矿与选矿污水达到12-15亿吨，绝大部分消耗的水量伴随尾矿以尾矿浆的形式从选矿厂流出。
浮选作业产生的废水通常采用自然降解法进行处理，这种方法是利用废水的自净能力进行自然处理，即利用尾矿库面积大的特点，将浮选废水送入尾矿库后，经过堆积、沉淀和澄清等作用，废水中重金属离子通常都可达到国家排放标准。因此，浮选废水中需要解决的有害污染物成分主要是有机选矿药剂，虽然大部分有机浮选药剂在尾矿坝内经过长期的存放、日光照射、大气氧化和各种生化因素的作用下药剂沉淀或者分解，但是依旧会有一些难以被降解的有机药剂存在。
浮选过程中除了自身具有起泡能力的捕收剂外，对于其他的捕收剂通常都需要配合加入起泡剂才能达到起泡这一条件。目前在选矿厂中广泛使用的起泡剂有二号油或者其他硫醇类等，浮选过程结束后，添加的各类表面活性剂会分布于精矿和尾矿废水中，因此造成浮选废水具有一定的起泡性，导致废水回用时出现浮选过程不易控制、堵塞管道等不利现象。因此开发一种选矿废水泡沫的处理方法非常必要。
公告号为CN104030505的专利、公告号为CN203904115的专利公开了一种有色金属矿山浮选废水处理方法及装置。该方法是：调节浮选废水pH值至弱酸性，在搅拌和紫外灯的照射条件下，投加芬顿试剂和催化剂进行紫外-芬顿氧化反应。氧化反应后的废水在搅拌状态下投加碱液调节pH值后添加混凝药剂进行混凝、静置沉淀。沉淀后的上清液投加高锰酸钾氧化剂进行二次氧化。
公告号为CN204779003的专利公开了一种精细化工含油废水处理方法。本方法采用了以隔油+芬顿高级氧化法+混凝+絮凝+气浮为主的预工艺。
公告号为CN101050040的专利公开一种复合高级氧化法处理高浓度工业有机废水的方法。该方法综合了超声、臭氧以及铁碳微电解和电催化氧化的优点并使他们具有相互协同的作用。
公告号为CN204058152U的专利、公告号为CN104803444A的专利、公告号为CN20482456U的专利、公告号为CN105254132A的专利、公告号为CN105110520A的专利、公告号为CN1785855A的专利、公告号为CN104787941A的专利、公告号为CN105819599A的专利等都是采用微电解催化氧化、芬顿氧化、UV氧化、双氧水、速吸纤维催化氧化、臭氧氧化中两种以上的多级综合高级氧化处理系统，进而结合微生物法、活性炭吸附法，使在功能上进行相互耦合，实现难降解有机物的多级氧化，彻底裂解。
上述专利存在的普遍问题是：(1)大多数提到的方法处理的是一般的污水或煤化工类超高含盐废水，不针对选矿废水中残留起泡剂。(2)选矿废水经过处理后继续回用，如果只是简单的添加消泡剂解决泡沫问题等于是在废水中再加入一种物质，回用时会改变浮选过程工艺条件，影响表面电化学吸附现象，从而影响浮选结果。(3)多数技术只是高级氧化技术与其他技术的连接，处理步骤较多，工艺复杂。
发明内容
本发明提供一种选矿废水中泡沫的消除方法及其装置，该方法不仅操作简单，而且无需加入其他化学实际，不产生任何污染物，能够高效消除选矿废水中的泡沫，从而使选矿废水能够继续回用。
选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水、矿场排水、精矿脱水车间过滤机的滤液、主厂房冲洗地面和设备的废水，有时还有中矿浓密溢流水和选矿过程中脱药排水等。
选矿废水中主要的有害物质是重金属离子、矿石浮选时用的各种有机和无机浮选药剂，包括剧毒的氰化物、氰铬合物等。废水中还含有各种不溶解的粗粒及细粒分散杂质。选矿废水中往往还含有钠、镁、钙等的硫酸盐、氯化物或氢氧化物。选矿废水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水混合而形成的。
选矿废水中的污染物主要有悬浮物、酸碱、重金属和砷、氟、选矿药剂、化学耗氧物质以及其他的一些污染物如油类、酚.铵、膦等等。重金属如铜、铅、锌、铬、汞及砷等离子及其化合物的危害，已是众所周知。
其他污染物的主要危害如下：
(1)悬浮物：水中的悬浮物可以发生诸如阻塞鱼鳃、影响藻类的光合作用来干扰水生物生活条件，如果悬浮物浓度过高，还可能使河道淤积，用其灌溉又会使土壤板结。如果作为生活用水，悬浮物是感观上使人产生不舒服的感觉一种物质，而且又是细菌、病毒的载体，对人体存在潜在的危害。甚至当悬浮物中存在重金属化合物时，在一定条件下(水体的pH下降、离子强度、有机螯合剂浓度变化等)会将其释放到水中。
(2)黄药：即黄原酸盐，为淡黄色粉状物，有刺激性臭味，易分解，嗅味阀为0.005mg/L。被黄药污染的水体中的鱼虾等有难闻的黄药味。黄药易溶于水，在水中不稳定，尤其是在酸性条件下易分解，其分解物CS可以是硫污染物。因此，我国地面水中丁基黄原酸盐的最高容许浓度为0.005mg/L，而前苏联水体中极限丁基黄原酸钠的浓度为0.001mg/L。
(3)黑药：以二羟基二硫化磷酸盐为主要成分，所含杂质包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氢等。呈现黑褐色油状液体，微溶于水，有硫化氢臭味。它也是选矿废水中酚，磷等污染的来源。
(4)松醇油：即为2#浮选油，主要成分为萜烯醇。黄棕色油状透明液体，不溶于水，属无毒选矿药剂，但具有松香味，因此能引起水体感观性能的变化。由于松醇油是一种起泡剂，易使水面产生令人不快的泡沫。
(5)氰化物：剧毒物质，其进入人体后，在胃酸的作用下被水解成氢氰酸而被肠胃吸收，然后进入血液。血液中的氢氰酸能与细胞色素氧化酶的铁离子结合，生成氧化高铁细胞色素酸化酶，从而失去传递氧的能力，使组织缺氧导致中毒。但氰化物可以通过水体中有自净作用而去除，因此，如果利用这一特性延长选矿废水在尾矿库中的停留时间，可以使之达到排放标准。
(6)硫化物：一般情况下，S、HS-在水中会影响水体的卫生状况，在酸性条件下生成硫化氢。当水中硫化氢含量超过0.5mg/L，对鱼类有毒害作用，并可觉察其散发出的臭气；大气中硫化氢嗅觉阀为l0mg/m。此外，低浓度CS，在水中易挥发，通过呼吸和皮肤进入人体，长期接触会引起中毒，导致神经性疾病夏科氏(CharCOte)二硫化碳癔病。
(7)化学耗氧物：化学需氧量是水中的耗氧有机物的量化替代性指标，在选矿废水中的耗氧物，主要是残存于水中的选矿药剂。
因此，如果选矿废水不经处理排放或流失会严重污染水源和土壤，危害水产和植物，淤塞河流、湖泊。第二次世界大战期间，日本三井金属矿业公司神冈铅锌矿选矿废水和冶炼厂镉车间废水排入神通川，水体和农作物受到污染,当地居民由于长期食用受镉污染的水和稻米，1951～1968年有200多人患镉中毒症，称痛痛病。中国的有色金属矿山大多分布在长江以南，选矿废水的排放对河流、湖泊水源和农业、渔业生产造成很大威胁。有的河流、湖泊被尾矿淤积，浮选剂臭气四溢，使鱼类受污染而不能食用，渔业减产，造成大面积的环境污染。
而在选矿的过程中，泡沫浮选分离法是普遍采用的分离手段，其中有色金属矿物资源中80％以上的分离过程是以泡沫浮选法实现的。
浮选是在液-气界面进行分选的过程，根据各种物料表面性质的差异，利用起泡剂产生的泡沫和捕收剂产生的泡沫，把矿石中目的矿物与脉石矿物等物分离，使目的矿物富集。为了实现矿物分选，矿粒必须选择性地附着在气泡上，然后穿过矿浆到达液面，在浮选槽上部形成泡沫层。因此，在浮选过程中泡沫的形成与稳定对浮选分离过程具有重要的意义。
然而，目的矿物浮选和分离产生大量的泡沫是一种固-液-气三相泡沫，具有一定的稳定性，在较长的时间内都难以破裂。特别是目的矿物与脉石共生紧密，在磨矿粒度细时，三相泡沫稳定性极强，严重影响浮选精矿的后期处理过程，主要表现有：
(1)用泥浆泵输送矿浆时往往会产生气室现象，使离心泵送料困难，精矿泵的输送能力降低50％以上；
(2)三相泡沫降低了矿浆的比重，为了改善精矿泡沫的流动性，便于输送，必须加入大量的水，不仅增加能源消耗和浮选厂选矿成本，而且增加浮选用水量和水的循环量，浪费水资源，在北方缺水的铝土矿产区，这种影响更加突出；
(3)在浓密池浓缩阶段，泡沫往往会带走大量浮选精矿，造成金属回收率的降低。例如：在江西德兴铜矿选矿厂，由于泡沫夹带，每年损失铜精矿400-500吨，造成很大的经济损失；
(4)泡沫上吸附了大量矿物浮选药剂，当泡沫随同废水被排出浮选厂时，泡沫漂浮在废水上面，造成废水难以处理，从而影响环境污染的消除。
同时，在对选矿废水进行回用时，由于选矿废水中起泡剂的的易起泡性，也会导致废水回用时出现浮选过程不易控制、堵塞管道等不利现象，因此。开发一种选矿废水中泡沫的消除方法十分必要。
本发明提供一种选矿废水中泡沫的消除方法，在催化剂的存在下，使选矿废水与臭氧在反应器中进行催化反应，消除所述选矿废水中的泡沫。
具体地，本发明的选矿废水中泡沫的消除方法是一种催化氧化反应，选矿废水在催化剂的存在下，与臭氧发生氧化反应，将选矿废水中残留的起泡剂转化为二氧化碳和水，从而消除选矿废水中的泡沫，该方法处理步骤简单易实施，能够广泛应用于选矿废水的后处理中。
本发明对反应器无特殊要求，只要能够填充催化剂，并且为选矿废水以及臭氧提供反应场所即可。
本发明的选矿废水中泡沫的消除方法中，无需额外加入其他化学药剂，因此既不会改变浮选过程工艺条件，也不会影响表面电化学吸附现象，对废水回用无任何影响，并且杜绝了可能会对环境造成的二次污染，降低了消除成本。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，按照质量百分含量，所述催化剂包括：氧化硅10-40％，氧化锰10-40％，氧化铁10-40％，氧化钛10-40％，其他金属氧化物5-10％。
其中，按照质量百分含量，催化剂优选包括：氧化硅15％，氧化锰25％，氧化铁30％，氧化钛23％，其他金属氧化物7％。
本发明的选矿废水中泡沫的消除方法中，催化剂为非金属氧化物和金属氧化物的集合，其中，非金属氧化物包括氧化硅，金属氧化物包括氧化锰、氧化铁、氧化钛以及其他金属氧化物。
上述组成催化剂的非金属氧化物和金属氧化物都属于易得到的金属氧化物，因此本发明的催化剂成本较低，能够广泛应用于各种需要对选矿废水进行处理的企业以及工厂。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述其他金属氧化物选自氧化镍和/或氧化铝。
也就是说，按照质量百分含量，本发明中用于催化反应的催化剂可以包括：氧化硅10-40％，氧化锰10-40％，氧化铁10-40％，氧化钛10-40％，氧化镍5-10％；
也可以包括：氧化硅10-40％，氧化锰10-40％，氧化铁10-40％，氧化钛10-40％，氧化铝5-10％；
还可以包括：氧化硅10-40％，氧化锰10-40％，氧化铁10-40％，氧化钛10-40％，氧化铝和氧化镍的混合物5-10％。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述催化剂的孔隙率为20-70％，所述催化剂的粒径为3-5mm。
本发明对催化剂的孔隙率以及粒径进行了上述限定，目的是能够增加催化剂、选矿废水以及臭氧三者的接触面积，从而能够使催化反应的效果最大化。
优选的，催化剂的孔隙率为50％。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述催化剂的体积为所述反应器体积的90％。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述臭氧在所述选矿废水中的浓度为50-200mg/L。
优选的，所述臭氧在所述选矿废水中的浓度为80mg/L。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述催化反应的反应温度为0-40℃，所述催化反应的反应时间为30s-10min。
优选的，所述催化反应的反应温度为40℃，所述催化反应的反应时间为1min。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，所述臭氧与所述选矿废水的接触方式为顺向混合接触。
上述臭氧与选矿废水的接触方式的限定实质上是对臭氧与选矿废水的投料顺序的限定。
发明人对臭氧以及选矿废水的投料顺序进行了大量的研究发现如下三种方式都能够使选矿废水中的泡沫消除，即将臭氧与选矿废水同时注入反应器、先将选矿废水加入反应器再将臭氧通入反应器、先将臭氧通入反应器再将选矿废水加入反应器。
但是，第一种加料方式，即，将臭氧与选矿废水同时注入反应器更能够使臭氧对选矿废水中的残留起泡剂进行高效的氧化反应，从而消除选矿废水中的泡沫，并且，在同时向反应器中注入臭氧与选矿废水时，臭氧与选矿废水的注入方式必须为顺向注入，否则会引起液泛现象而造成催化反应的不彻底。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其中，在所述催化反应之前，还包括对所述选矿废水进行澄清处理。
在进行催化反应之前，需要对选矿废水进行预处理，具体包括使其静置沉淀，然后将上层无肉眼可见杂质的澄清的选矿废水作为与臭氧发生氧化反应的反应物。
本发明的选矿废水中泡沫的消除方法简单易操作，不需要复杂的工艺流程，无需添加其他化学试剂，能够直接将起泡剂分解为二氧化碳和水，从而实现对选矿废水中泡沫的高效消除，处理后的废水泡沫高度为0，从而保证了选矿飞鼠的循环使用。
本发明还提供一种选矿废水中泡沫的消除装置，用于实施上述任一所述的选矿废水中泡沫的消除方法，包括：废水储存单元、臭氧储存单元和反应单元，所述废水储存单元和所述臭氧单元分别与所述反应单元连通，所述反应单元中装填有所述催化剂。
具体地，废水储存单元用于储存选矿废水，废水储存单元中的选矿废水可以是来自于矿场现场的澄清池中已经自然沉降至澄清状态、无肉眼可见杂质的选矿废水，臭氧储存单元用于储存臭氧，反应单元用于装填所述催化剂并且分别接收来自于废水储存单元和臭氧单元的选矿废水和臭氧，并且为选矿废水和臭氧的催化反应提供反应场所。
其中，废水储存单元的出口与反应单元的入口连通，臭氧储存单元的出口与反应单元的入口连通。
本发明的装置对反应单元不做具体限定，可以是常规的反应器，例如反应塔、反应柱等，同时，本发明对反应单元的材料、形状等参数也不做特殊的限定。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除装置，其中，还包括流量检测单元，所述流量检测单元设置在所述臭氧储存单元和所述反应单元之间。
能够想到的是，该流量检测单元用于检测进入反应单元的臭氧量，从而保证本发明所限定的臭氧在选矿废水中的浓度。
该流量检测单元可以是常规的质量流量计。
如上所述的选矿废水中泡沫的消除装置，其中，还包括臭氧发生单元，所述臭氧发生单元与所述臭氧储存单元连通，所述臭氧发生单元用于制备臭氧并将所述臭氧输入至所述臭氧储存单元中。
具体地，臭氧发生单元可以包括互相连通的制氧机和臭氧发生器，其中，制氧机用于吸收外界空气并将其制成氧气，臭氧发生器用于接收来自于制氧机制备的氧气并将其氧化为臭氧。
本发明的选矿废水中泡沫的消除装置构造简单，易组装、生产成本低，能够实现对选矿废水中泡沫的消除。
本发明的实施，至少具有如下优势：
1、本发明的选矿废水中泡沫的消除方法，处理过程简单，无特别复杂的工艺流程；
2、本发明的选矿废水中泡沫的消除方法，不添加任何化学试剂，不会改变废水回用时浮选过程工艺条件，不影响表面电化学吸附现象及结果，能够实现选矿废水的回收试用；
3、本发明的选矿废水中泡沫的消除方法，针对选矿废水中残留起泡剂，最终将残留的起泡剂分解为二氧化碳和水，整个处理过程中不产生废弃物，无浪费，对环境不产生额外影响；
4、本发明的选矿废水中泡沫的消除方法，处理效果良好，处理后泡沫高度为0，即无泡沫，选矿废水可循环使用；
5、本发明的选矿废水中泡沫的处理装置，结构简单，生产成本低，有助于实现选矿废水中泡沫的消除。
附图说明
图1为本发明选矿废水中泡沫的消除装置的结构示意图；
图2为本发明选矿废水中泡沫消除装置中臭氧发生单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例为选矿废水中泡沫的消除装置。
图1为本发明选矿废水中泡沫的消除装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的选矿废水中泡沫的消除装置包括：包括：废水储存单元1、臭氧储存单元2、反应单元3，流量检测单元4和臭氧发生单元5。
其中，废水储存单元1的出口与反应单元3的入口连通，臭氧储存单元2的出口与流量检测单元4的入口连通，流量检测单元4的出口与反应单元3的入口连通，臭氧储存单元2的入口与臭氧发生单元5连通。
在上述消除装置中，废水储存单元1用于储存选矿废水，废水储存单元1中的选矿废水可以是来自于矿场现场的澄清池中已经自然沉降至澄清状态、无肉眼可见杂质的选矿废水，臭氧储存单元2用于储存臭氧，反应单元3用于装填催化剂并且分别接收来自于废水储存单元1和臭氧单元的选矿废水和臭氧，并且为选矿废水和臭氧的催化反应提供反应场所。流量检测单元4用于检测进入反应单元3的臭氧量，臭氧发生单元5用于产生臭氧并将臭氧输入至臭氧储存单元2。
本实施例中的反应单元3是常规的反应器，并且对其外形和材质无特殊要求。
本实施例中的流量检测单元4是常规的质量流量计。
图2为本发明选矿废水中泡沫消除装置中臭氧发生单元的结构示意图，如图2所示，臭氧发生单元5包括互相连通的制氧机51和臭氧发生器52，其中，制氧机51用于吸收外界空气并将其制成氧气，臭氧发生器52用于接收来自于制氧机51制备的氧气并将其氧化为臭氧。
实施例2
本实施例针对红柱石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对红柱石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的红柱石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使红柱石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的红柱石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后红柱石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例红柱石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为50mg/L，控制催化反应的反应温度为20℃，控制催化反应的反应时间为10min。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的红柱石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：10％wt
氧化锰：30％wt
氧化铁：40％wt
氧化钛：10％wt
氧化镍：5％wt
氧化铝：5％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为20％，粒径为5mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
实施例3
本实施例针对蓝晶石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对蓝晶石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的蓝晶石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使蓝晶石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的蓝晶石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后蓝晶石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例蓝晶石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为200mg/L，控制催化反应的反应温度为18℃，控制催化反应的反应时间为30s。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的蓝晶石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：20％wt
氧化锰：30％wt
氧化铁：30％wt
氧化钛：12％wt
氧化镍：8％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为70％，粒径为3mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
实施例4
本实施例针对萤石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对萤石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的萤石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使萤石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的萤石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后萤石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例萤石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为150mg/L，控制催化反应的反应温度为40℃，控制催化反应的反应时间为2min。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的萤石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：40％wt
氧化锰：10％wt
氧化铁：20％wt
氧化钛：25％wt
氧化铝：5％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为50％，粒径为4mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
实施例5
本实施例针对硅线石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对硅线石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的硅线石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使硅线石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的硅线石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后硅线石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例硅线石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为100mg/L，控制催化反应的反应温度为30℃，控制催化反应的反应时间为5min。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的硅线石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：30％wt
氧化锰：10％wt
氧化铁：10％wt
氧化钛：40％wt
氧化镍：10％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为60％，粒径为3.5mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
实施例6
本实施例针对红柱石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对红柱石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的红柱石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使红柱石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的红柱石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后红柱石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例红柱石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为180mg/L，控制催化反应的反应温度为5℃，控制催化反应的反应时间为7min。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的红柱石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：15％wt
氧化锰：25％wt
氧化铁：20％wt
氧化钛：32％wt
氧化镍：8％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为35％，粒径为4.5mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
实施例7
本实施例针对蓝晶石矿浮选废水中的泡沫进行消除，在消除之前，对蓝晶石矿浮选废水依次进行了下述预处理和泡沫高度的检测。
预处理：将矿场直接生成的蓝晶石矿浮选废水注入矿场现场的沉降池，使蓝晶石矿浮选废水在沉降池中自然沉降，直至上层的水质澄清且无肉眼可观察的杂质，收集上层澄清的蓝晶石矿浮选废水作为消除泡沫的原料。
泡沫高度的检测：利用振荡器对上述经过预处理后蓝晶石矿浮选废水进行振荡处理，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，出现高度超过1cm且30s内不消泡的泡沫。
以下为本实施例蓝晶石矿浮选废水中泡沫的具体消除工艺，该工艺通过实施例1中的消除装置实施。
开启臭氧储存单元2和废水储存单元1，使臭氧和浮选废水同时注入填充有催化剂的反应单元3中进行催化反应，催化剂的体积为反应单元3体积的90％，通过流量检测单元4控制臭氧在浮选废水中的浓度为110mg/L，控制催化反应的反应温度为0℃，控制催化反应的反应时间为4min。其中，臭氧储存单元2中的臭氧来自于臭氧发生单元5，废水储存单元1中的废水为上述经过预处理的蓝晶石矿浮选废水。
按照质量百分含量，本实施例的催化剂包括如下组分：
氧化硅：30％wt
氧化锰：10％wt
氧化铁：40％wt
氧化钛：10％wt
氧化镍：10％wt
并且，按照上述组成的催化剂的孔隙率为40％，粒径为4mm。
反应结束后，利用振荡器对反应物进行泡沫高度的检测，其中，控制振荡器的振荡频率为280次/min，振荡时间为1min，最终，经过上述消除工艺后的浮选废水未产生泡沫。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，在催化剂的存在下，使选矿废水与臭氧在反应器中进行催化反应，消除所述选矿废水中的泡沫。
2.根据权利要求1所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，按照质量百分含量，所述催化剂包括：氧化硅10-40％，氧化锰10-40％，氧化铁10-40％，氧化钛10-40％，其他金属氧化物5-10％。
3.根据权利要求2所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述其他金属氧化物选自氧化镍和/或氧化铝。
4.根据权利要求3所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述催化剂的孔隙率为50％，所述催化剂的粒径为3-5mm。
5.根据权利要求4所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述催化剂的体积为所述反应器体积的90％。
6.根据权利要求5所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述臭氧在所述选矿废水中的浓度为50-200mg/L。
7.根据权利要求6所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述催化反应的反应温度为0-40℃，所述催化反应的反应时间为30s-10min。
8.根据权利要求7所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，所述臭氧与所述选矿废水的接触方式为顺向混合接触。
9.根据权利要求1-8任一所述的选矿废水中泡沫的消除方法，其特征在于，在所述催化反应之前，还包括对所述选矿废水进行澄清处理。
10.一种选矿废水中泡沫的消除装置，其特征在于，用于实施权利要求1-9任一所述的选矿废水中泡沫的消除方法，包括：废水储存单元、臭氧储存单元和反应单元，所述废水储存单元和所述臭氧单元分别与所述反应单元连通，所述反应单元中装填有所述催化剂。
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