CN113415923A - 一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法，包括以下步骤：(1)向待处理的白钨矿选矿废水中加入石灰搅拌后进行混凝沉降，得第一上清液；(2)向步骤(1)获得的第一上清液中加入氯化钙，搅拌溶解，并调节上清液至强碱性，使pH至11‑13，搅拌后静置沉淀，得第二上清液；(3)调节步骤(2)中的第二上清液的pH至中性，得到去除可溶性二氧化硅的处理水。本发明先向白钨矿选矿废水中加入石灰，可使废水中大部分可溶性二氧化硅和固体悬浮物发生混凝沉降，然后向上清水中加入氯化钙，并调节上清水的pH值，可对废水中剩余可溶性二氧化硅和难沉降微细悬浮颗粒进一步沉降，实现废水中可溶性二氧化硅的高效脱除。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法。
背景技术
我国白钨矿资源储量大，但其中大部分白钨矿品位低、成分复杂，选别难度大，难以大规模开采。白钨矿性脆易过粉碎，在选矿过程中极易形成微细颗粒，表面能变大导致其表面被脉石矿物所包裹，大大降低其可浮性。白钨矿在浮选过程中添加了大量的水玻璃，导致浮选尾矿很难自然澄清，同时残留过量的水玻璃影响废水回用。为实现白钨选矿废水的有效循环利用，在现有技术中，常用的方法有混凝沉淀、中和、吸附、氧化分解等。混凝沉淀是在水中投加具有凝聚能力的物质，使微细颗粒形成聚集体，使其粒度增大，从而加速其沉降过程，实现选矿废水处理的方法。目前，大部分选矿厂在处理白钨矿选矿废水时，都是通过直接添加石灰使矿浆澄清，或后续继续添加絮凝剂进行沉降，虽然使大部分可溶物沉降，但该方法很难将水中的可溶性二氧化硅有效去除，需进一步进行深度处理，并且废水中的可溶性二氧化硅含量高对于废水回用存在较大的影响。白钨矿选矿废水含泥量大、所含选矿药剂种类多，高悬浮固体的废水若直接采用聚铝等混凝剂进行沉降时，药剂用量大成本高且效果不好。
因此，亟需开发一种高效去除废水中可溶性二氧化硅的方法，实现选矿废水高效循环回用或稳定达标排放，既可帮助矿山企业节省用水成本提高经济效益，又可消除选矿企业废水排放对周边环境造成的污染，具有重要的经济意义和社会意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法，包括以下步骤：
(1)向待处理的白钨矿选矿废水中加入石灰搅拌后进行混凝沉降，得第一上清液；
(2)向步骤(1)后的第一上清液中加入氯化钙，搅拌溶解，并调节上清液至强碱性，使pH至11-13，搅拌后静置沉淀，得第二上清液；
(3)调节步骤(2)后的第二上清液的pH至中性，得到去除可溶性二氧化硅的处理水。
本发明选择石灰作为白钨矿选矿废水的絮凝剂，成本低效果好，还可与废水中的硅酸根离子和脂肪酸类有机物进行作用生成沉淀，且石灰用量可根据废水中固体含量进行调控，后续采再用氯化钙可对废水中可溶性二氧化硅进一步去除，通过调节废水pH值，利用高碱度催化氯化钙对可溶性二氧化硅的去除，实现废水中可溶性二氧化硅的高效脱除，同时反应生成的活性硅酸钙沉淀具有较强的吸附性能，能够吸附水中部分金属离子和有机物，进一步加强对白钨废水的处理。
上述的方法，优选的，待处理的白钨矿选矿废水的悬浮固体含量不高于400000mg/L，pH值为7～11，可溶性SiO2含量不高于600mg/L；
步骤(3)中，去除可溶性二氧化硅的处理水中的可溶性二氧化硅含量不高于50mg/L。
上述的方法，优选的，步骤(2)中，所述氯化钙质量添加量为第一上清液中可溶性二氧化硅含量的1-2倍。
上述的方法，优选的，步骤(2)中，所述搅拌时间为1～10min，静置沉淀时间为10～40min。
上述的方法，优选的，步骤(1)中，每立方选矿废水中石灰用量为500～5000g/m3。
上述的方法，优选的，步骤(1)中，搅拌时间为1～10min，沉降时间为10～40min。
上述的方法，优选的，步骤(1)中，第一上清液的浊度小于100NTU。
上述的方法，优选的，步骤(2)中，采用碱调节上清液的pH，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
上述的方法，优选的，步骤(2)中，第二上清液的浊度小于50NTU。
上述的方法，优选的步骤(3)中，所述pH调节剂为硫酸、盐酸中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明先向白钨矿选矿废水中加入石灰，可使废水中大部分可溶性二氧化硅和固体悬浮物发生混凝沉降，然后向上清水中加入氯化钙，并调节上清水的pH值，可对废水中剩余可溶性二氧化硅和难沉降微细悬浮颗粒进一步沉降，实现废水中可溶性二氧化硅的高效脱除。
(2)本发明可强化微细颗粒与水的分离效果，使白钨矿选矿废水得到深度净化，处理后的废水中可溶性二氧化硅不高于50mg/L，可回用于白钨矿浮选，选矿指标与实验室清水指标相当，满足了循环回用的要求。
(3)本发明对白钨尾矿废水的处理工艺简单，处理成本低，效果好、废水回用率高，减少了白钨尾矿废水的排放，保护了环境，节约了选矿成本、处理废水用于白钨矿选矿工艺，有效解决了白钨矿选矿废水难处理、水资源浪费和环境污染等问题，可实现白钨矿选矿废水高效循环回用，对矿山企业可持续发展具有重要的环保意义和经济效益。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：(实验室模拟水样处理及选矿回用实验)
一种本发明的去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法，包括以下步骤：
(1)采用硅酸钠配制含可溶性二氧化硅的模拟水样，其中，可溶性SiO2浓度控制在400mg/L左右；
(2)按照每立方废水中石灰用量为500g的量，向模拟水样中加入石灰，搅拌3min，沉降30min后得第一上清液；
(3)向第一上清液中加入200g/m3的氯化钙，搅拌2min后加入氢氧化钠调节pH至12，搅拌2min后沉降30min，得第二上清液；
(4)采用H2SO4将第二上清液的pH调节至中性，得到最终处理水样，各阶段的水质检测结果见表1所示；最后对各阶段处理水样进行钨矿浮选开路验证试验，以实验室清水做对比，废水处理后选矿指标与实验室清水指标相当，优于废水处理前选矿指标，选矿试验结果如表2所示。
表1 可溶性SiO2模拟水样各处理阶段水质分析
表2 可溶性SiO2模拟水样处理前后浮选开路试验结果/％
实施例2(新田岭钨矿选矿废水处理及回用试验)：
一种本发明的去除白钨矿选矿废水中(新田岭钨矿选矿废水)可溶性二氧化硅的方法，包括以下步骤：
(1)按照每立方废水中石灰用量为600g的量向钨矿选矿废水中加入石灰，搅拌5min，沉降40min后得第一上清液；
(2)向第一上清液中加入200g/m3的氯化钙，并调节pH至12左右，搅拌2min后产生白色沉淀，沉降30min，得第二上清液；
(3)采用H2SO4将第二上清液的pH调节至中性，得到处理后的处理水样(选矿废水和各阶段处理水质分析如表3所示)；最后对各阶段处理水样进行白钨矿浮选开路验证试验，以实验室清水做对比，废水处理后选矿指标与实验室清水指标相当，优于废水处理前选矿指标，选矿试验结果如表4所示。
表3 新田岭钨矿选矿废水各处理阶段水质分析
表4 新田岭钨矿选矿废水处理前后浮选开路试验结果/％
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种去除白钨矿选矿废水中可溶性二氧化硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向待处理的白钨矿选矿废水中加入石灰搅拌后进行混凝沉降，得第一上清液；
(2)向步骤(1)获得的第一上清液中加入氯化钙，搅拌溶解，并调节上清液至强碱性，使pH至11-13，搅拌后静置沉淀，得第二上清液；
(3)调节步骤(2)中的第二上清液的pH至中性，得到去除可溶性二氧化硅的处理水。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，待处理的白钨矿选矿废水的悬浮固体含量不高于400000mg/L，pH值为7～11，可溶性SiO2含量不高于600mg/L；
步骤(3)中，去除可溶性二氧化硅的处理水中的可溶性二氧化硅含量不高于50mg/L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯化钙的质量添加量为第一上清液中可溶性二氧化硅含量的1-2倍。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌时间为1～10min，静置沉淀时间为10～40min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，每立方选矿废水中石灰用量为500～5000g。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌时间为1～10min，沉降时间为10～40min。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，第一上清液的浊度小于100NTU。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用碱调节上清液的pH，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
9.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，第二上清液的浊度小于50NTU。
10.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述pH调节剂为硫酸、盐酸中的至少一种。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210921 |