RU2108301C1 - Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters - Google Patents

Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters Download PDF

Info

Publication number
RU2108301C1
RU2108301C1 RU96116343A RU96116343A RU2108301C1 RU 2108301 C1 RU2108301 C1 RU 2108301C1 RU 96116343 A RU96116343 A RU 96116343A RU 96116343 A RU96116343 A RU 96116343A RU 2108301 C1 RU2108301 C1 RU 2108301C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
flotation
precipitation
metal ions
waste waters
Prior art date
Application number
RU96116343A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96116343A (en
Inventor
Н.Н. Тетерина
С.М. Адеев
А.В. Радушев
Original Assignee
Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" filed Critical Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии"
Priority to RU96116343A priority Critical patent/RU2108301C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2108301C1 publication Critical patent/RU2108301C1/en
Publication of RU96116343A publication Critical patent/RU96116343A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: invention focuses on acidic waste waters formed in nonferrous metal ore mining process involving shaft or pit excavation techniques. Method allows removing toxic metal ions such as copper, zinc, and iron and consists in two-stage precipitation of metals using lime milk and sodium carbonate to pH 6.0-6.5 in the first stage terminating by separation of precipitate. In the second stage, precipitate is separated by flotation at pH 7.5-8.0 using, as flotation regent, sodium salts of synthetic fatty acids with hydrocarbon moieties containing more than 21 carbon atoms. EFFECT: decreased alkalinity of dumped waste waters, reduced heavy metal content to maximum permissible concentration, and achieved high-speed separation of suspension. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к очистке кислых сточных вод, например вод, образующихся при добыче руд цветных металлов шахтным или карьерным способом. The invention relates to the purification of acidic wastewater, for example, waters generated during the extraction of non-ferrous metal ores by mining or quarrying.

Известны способы очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов путем стадийного осаждения металлов за счет регулирования pH среды с последующим раздельным или коллективным выделением из стоков образующихся осадков [1]. Known methods for the purification of acidic wastewater from heavy metal ions by stage deposition of metals by adjusting the pH of the medium, followed by separate or collective separation of precipitates from effluents [1].

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий двухстадийное осаждение в щелочной среде с использованием известкового молока на первой стадии при pH 6,5-7,0 и карбоната натрия на второй стадии при pH 9,0-9,5 [2]. The closest in technical essence is a method of purification of acidic wastewater from heavy metal ions, including two-stage precipitation in an alkaline medium using lime milk in the first stage at pH 6.5-7.0 and sodium carbonate in the second stage at pH 9.0- 9.5 [2].

К недостаткам способов очистки кислых сточных вод, основанных на отделении осадков методами осаждения, относятся:
- поддержание высокого уровня величины pH (до 9.5) с целью полного осаждения металлов, что повышает ПДК (6,5-8,5) для сбрасывания очищенных сточных вод;
- низкая скорость осаждения тонкодисперсных примесей.
The disadvantages of acidic wastewater treatment methods based on precipitation separation by precipitation methods include:
- maintaining a high level of pH (up to 9.5) in order to completely precipitate metals, which increases the maximum permissible concentration (6.5-8.5) for discharging treated wastewater;
- low deposition rate of fine impurities.

Технический результат изобретения заключается в снижении вредного воздействия на окружающую среду за счет снижения щелочности, сбрасываемых в водоемы сточных вод и высокой степени очистки от тяжелых металлов. The technical result of the invention is to reduce the harmful effects on the environment by reducing the alkalinity discharged into wastewater and a high degree of purification from heavy metals.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем двухстадийного их осаждения с использованием известкового молока и карбоната натрия на 1-й стадии при достижении pH 6,0-6,5 с последующим выделением осадка, а на 2-й стадии pH 7,5-8,0 достигается прибавлением карбоната натрия, затем суспензия кондиционируется флотореагентом и осадок выделяется флотацией. При этом в качестве флотореагента используют натриевые соли синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала выше C12.The technical result is achieved by the fact that in the method of treating wastewater from heavy metal ions by two-stage precipitation using milk of lime and sodium carbonate at the first stage when pH 6.0-6.5 is reached, followed by precipitation, and at 2- of the first stage, a pH of 7.5-8.0 is achieved by the addition of sodium carbonate, then the suspension is conditioned with a flotation reagent and the precipitate is released by flotation. At the same time, sodium salts of synthetic fatty acids with a hydrocarbon radical length above C 12 are used as flotation reagent.

Образовавшийся на 1-й стадии осадок, состоящий преимущественно из гидроксидов железа и меди, отделяют от суспензии отстаиванием. Использование карбоната натрия обеспечивает связывание ранее введенных ионов кальция с образованием труднорастворимого карбоната кальция. Уменьшение в стоках ионов кальция после их осаждения способствует снижению расхода флотореагента в последующей флотации вследствие снижения образования малорастворимых кальциевых мыл и жирных кислот. В осветленные стоки дополнительно вводят карбонат натрия для нейтрализации их до pH 7,5-8,0, кондиционируют их водной эмульсией натриевой соли синтетических жирных кислот с длиной углеводородной цепи более C21 и флотируют.The precipitate formed at the 1st stage, consisting mainly of iron and copper hydroxides, is separated from the suspension by settling. The use of sodium carbonate ensures the binding of previously introduced calcium ions with the formation of sparingly soluble calcium carbonate. A decrease in calcium ions in the effluent after precipitation contributes to a decrease in the consumption of flotation reagent in subsequent flotation due to a decrease in the formation of poorly soluble calcium soaps and fatty acids. Sodium carbonate is additionally introduced into the clarified effluents to neutralize them to a pH of 7.5–8.0, condition them with an aqueous emulsion of the sodium salt of synthetic fatty acids with a hydrocarbon chain longer than C 21, and float.

Пенный продукт фильтруют, а нижний продукт представляет собой очищенные до требования ПДК сточные воды, которые используются в качестве технической воды или сбрасываются. The foam product is filtered, and the bottom product is wastewater treated to the MPC requirements, which are used as process water or discharged.

Флотация осуществляется пузырьками воздуха крупностью на 90% менее 0,8 мм при расходе воздуха 0,5-1 м3 мин • м3D> объема камеры. Процесс проводят в пневматических флотоаппаратах колонного или компрессионно-колонного типа.Flotation is carried out by air bubbles with a particle size of 90% less than 0.8 mm with an air flow rate of 0.5-1 m 3 min • m 3 D> chamber volume. The process is carried out in pneumatic flotation devices of a column or compression-column type.

Способ иллюстрируется следующим примером. В качестве исходного раствора используется модельный раствор состава, аналогичного карьерным и подотвальным стокам Сафьяновского медноколчеданного месторождения, где руда добывается открытым способом [3]. The method is illustrated by the following example. As the initial solution, we use a model solution of a composition similar to the quarry and basement effluents of the Safyanovskoye copper pyrite deposit, where ore is mined open-pit [3].

Состав реальных стоков и модельного раствора представлен в таблице. The composition of real effluents and model solution is presented in the table.

Модельный раствор обрабатывается последовательно водной 10%-ной суспензией известкового молока из расчета на CaO 3,5 кг/м3 стоков до pH 4,8-5,4 и карбонатом натрия из расчета 0,3 кг/м3 стоков до pH 6,0-6,5.The model solution is treated sequentially with an aqueous 10% suspension of milk of lime based on CaO 3.5 kg / m 3 effluent to a pH of 4.8-5.4 and sodium carbonate based on 0.3 kg / m 3 effluent to a pH of 6, 0-6.5.

После отстаивания в течение 2 ч суспензия разделялась. Состав выделенного осадка следующий, мас. %: железо общее 21,12; медь 3,34; цинк 1,90. Степень извлечения на 1-й стадии осаждения составила, %: железо общее 92-66; медь 80,62; цинк 50,10. Осветленный раствор далее нейтрализовался карбонатом натрия до pH 7,5-8 с целью более полного осаждения оставшихся ионов металлов, в основном цинке, в форме гидроксидов. Нейтрализованная суспензия обрабатывалась в течение 1-2 мин. в механической мешалке водной 2%-ной эмульсией натриевой соли синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала выше C12 и направлялась далее на флотационное разделение в колонном пневматическом аппарате.After settling for 2 hours, the suspension was separated. The composition of the precipitate is as follows, wt. %: total iron 21.12; copper 3.34; zinc 1.90. The degree of extraction at the 1st stage of deposition was,%: total iron 92-66; copper 80.62; zinc 50.10. The clarified solution was further neutralized with sodium carbonate to a pH of 7.5-8 in order to more fully precipitate the remaining metal ions, mainly zinc, in the form of hydroxides. The neutralized suspension was treated for 1-2 minutes. in a mechanical stirrer with an aqueous 2% emulsion of sodium salt of synthetic fatty acids with a hydrocarbon radical length greater than C 12 and then sent to flotation separation in a column pneumatic apparatus.

Время флотации 5 мин. Исходная суспензия перед флотацией имела состав, мг/л: железо общее 76,0; медь 2,76; цинк 209,38. После флотации получается очищенная вода с pH 7,8 следующего состава, мг/л: железо общее 0,29; медь 0,042; цинк 0,18. Степень извлечения в операции флотации составила, %: железо общее 99,62; медь 98,48; цинк 99-91. Flotation time 5 minutes The initial suspension before flotation had the composition, mg / l: total iron 76.0; copper 2.76; zinc 209.38. After flotation, purified water is obtained with a pH of 7.8 of the following composition, mg / l: total iron 0.29; copper 0.042; zinc 0.18. The degree of extraction in the flotation operation was,%: total iron 99.62; copper 98.48; zinc 99-91.

Сухой остаток, образующийся при флотации пенного продукта, имел следующий состав, мас.%: железо общее 8,06; медь 0,29; цинк 23,75. Как показывает химический состав, пенный продукт может служить вторичным сырьем для получения цинка. The dry residue formed during the flotation of the foam product had the following composition, wt.%: Total iron 8.06; copper 0.29; zinc 23.75. As the chemical composition shows, the foam product can serve as a secondary raw material for the production of zinc.

Применение Na-мыл синтетических жирных кислот обеспечивает образование нерастворимых соединений их с металлами при более низких pH в отличие от величины pH, характерного для более полного осаждения металлов в виде их гидроксидов. Кроме того, флотационный способ позволяет более эффективно, по сравнению с отстаиванием, извлекать тонкодисперсные труднооседаемые примеси и тяжелые металлы ионной формы. The use of Na-soaps of synthetic fatty acids provides the formation of insoluble compounds with metals at lower pH, in contrast to the pH value characteristic of a more complete precipitation of metals in the form of their hydroxides. In addition, the flotation method allows more efficient, compared with settling, to remove finely dispersed impurities and heavy metals of ionic form.

Использование предлагаемого способа очистки кислых сточных вод от тяжелых металлов с заменой 2-й стадии осаждения на флотацию позволяет:
- снизить щелочность очищенных вод и соответственно расход щелочных агентов;
- обеспечить высокую степень очистки от токсичных металлов до требований ПДК;
- обеспечить высокую скорость процесса разделения суспензий.
Using the proposed method for the purification of acidic wastewater from heavy metals with the replacement of the 2nd stage of deposition by flotation allows:
- reduce the alkalinity of purified water and, accordingly, the consumption of alkaline agents;
- provide a high degree of purification from toxic metals to the requirements of MPC;
- provide a high speed separation of suspensions.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Пат. США N 5128047, кл. C 02 F 1/62, 1992.
LIST OF USED SOURCES
1. Pat. U.S. N 5128047, CL C 02 F 1/62, 1992.

2. Патент РФ N 2010013, кл. C 02 F 1/62, 1993. 2. RF patent N 2010013, cl. C 02 F 1/62, 1993.

3. Проект Т.1. Общая пояснительная записка П-160-002-01 "Вскрытие и разработка Сафьяновского месторождения". Раздел: очистка рудных вод, водоснабжение и канализация. УНИПРОМЕДЬ, Екатеринбург, 1994 г. 3. Draft T.1. General explanatory note P-160-002-01 "Opening and development of the Safyanovsky deposit." Section: ore water treatment, water supply and sewerage. UNIPROMED, Ekaterinburg, 1994

Claims (2)

1. Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий двухстадийное осаждение тяжелых металлов с использованием известкового молока на первой стадии и карбоната натрия - на второй стадии, отличающийся тем, что на первой стадии осаждения сточные воды обрабатывают известковым молоком до рН 4,8 - 5,4 и полученную суспензию дополнительно обрабатывают карбонатом натрия до рН 6,0 - 6,5 с последующим выделением осадка, а на второй стадии рН осветленных стоков с остаточным содержанием примесей доводят до уровня 7,5 - 8,0, после этого суспензию кондиционируют флотореагентом с последующим выделением осадка флотацией. 1. A method for purifying acidic wastewater from heavy metal ions, including two-stage precipitation of heavy metals using lime milk in the first stage and sodium carbonate in the second stage, characterized in that in the first stage of precipitation, the wastewater is treated with milk of lime to pH 4.8 - 5.4 and the resulting suspension is additionally treated with sodium carbonate to a pH of 6.0 - 6.5, followed by precipitation, and in the second stage, the pH of the clarified effluent with a residual impurity content is adjusted to a level of 7.5 - 8.0, after which the suspension is conditioned with a flotation reagent followed by precipitation by flotation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве флотореагента используют натриевые соли синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала выше С21.2. The method according to claim 1, characterized in that as the flotation reagent use sodium salts of synthetic fatty acids with a hydrocarbon radical length above C 2 1 .
RU96116343A 1996-08-07 1996-08-07 Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters RU2108301C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116343A RU2108301C1 (en) 1996-08-07 1996-08-07 Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116343A RU2108301C1 (en) 1996-08-07 1996-08-07 Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2108301C1 true RU2108301C1 (en) 1998-04-10
RU96116343A RU96116343A (en) 1998-12-10

Family

ID=20184366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96116343A RU2108301C1 (en) 1996-08-07 1996-08-07 Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2108301C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480419C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-27 Леонид Асхатович Мазитов Method of purifying acidic waste water from heavy metal ions
RU2488561C2 (en) * 2011-10-13 2013-07-27 Леонид Асхатович Мазитов Method of purifying waste water from heavy metal ions
RU2494046C2 (en) * 2011-05-31 2013-09-27 Михаил Николаевич Смирнов Method of purifying waste water from metal ions
RU2525902C1 (en) * 2013-03-14 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" Method of galvanic sewage purification from ions of heavy metals
CN108423891A (en) * 2018-05-24 2018-08-21 张家港市清泉水处理有限公司 A kind of sewage disposal system and its processing method containing zinc ion
RU2726121C1 (en) * 2019-05-28 2020-07-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of industrial waste water purification from heavy metals
RU2751783C2 (en) * 2019-07-17 2021-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Method for waste water purification from heavy metal ions
CN113754132A (en) * 2021-10-11 2021-12-07 厦门紫金矿冶技术有限公司 Treatment method of mineral processing wastewater containing anionic polyacrylamide and oleic acid

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494046C2 (en) * 2011-05-31 2013-09-27 Михаил Николаевич Смирнов Method of purifying waste water from metal ions
RU2480419C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-27 Леонид Асхатович Мазитов Method of purifying acidic waste water from heavy metal ions
RU2488561C2 (en) * 2011-10-13 2013-07-27 Леонид Асхатович Мазитов Method of purifying waste water from heavy metal ions
RU2525902C1 (en) * 2013-03-14 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" Method of galvanic sewage purification from ions of heavy metals
CN108423891A (en) * 2018-05-24 2018-08-21 张家港市清泉水处理有限公司 A kind of sewage disposal system and its processing method containing zinc ion
RU2726121C1 (en) * 2019-05-28 2020-07-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of industrial waste water purification from heavy metals
RU2751783C2 (en) * 2019-07-17 2021-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" Method for waste water purification from heavy metal ions
CN113754132A (en) * 2021-10-11 2021-12-07 厦门紫金矿冶技术有限公司 Treatment method of mineral processing wastewater containing anionic polyacrylamide and oleic acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1330414B9 (en) Method for treatment of water and wastewater
US4422943A (en) Method for precipitation of heavy metal sulfides
EP0473653B1 (en) Effluent treatment
EP0518871A1 (en) Waste water treatment process using a recycle of high density sludge.
US5370800A (en) Method for removing metal compounds from waste water
US6015498A (en) Coal ashes used for treating various media and facilities for using same
RU2108301C1 (en) Method of removing heavy metal ions from acidic waste waters
US5204007A (en) Method of clarification of waste water for production of animal feeds
WO1991007354A1 (en) Water treatment method
US4705638A (en) Waste water treatment
WO1998022396A1 (en) Removal of metal ions from aqueous solution
KR100259563B1 (en) Method for treating waste water containing heavy metal using material containing calsium, magnesium
JPS6225439B2 (en)
Rao et al. PROSPECT OF METAL RECOVERY/RECYCLE FROM ACID MINE DRAINAGE¹
US4462913A (en) Process for treating wastewater containing fat and heavy metal ions
WO1989009192A1 (en) Hydrometallurgical effluent treatment
US7335309B1 (en) Method for removing metal compounds from waste water
RU2386592C2 (en) Method of purifying acidic slightly muddy mine and underdump water
AU623787B2 (en) Effluent treatment process
CN216396702U (en) Apparatus for improving a mineral flotation process
CN109569888A (en) A kind of floatation wastewater reuse method of the apatite containing rare metal
RU2792510C1 (en) Method for purification of multicomponent industrial wastewater containing zinc and chromium
CN112723581B (en) Process water treatment method
US20220289608A1 (en) Method for Treating FRAC and Produced Water
JPH07100155B2 (en) Organic wastewater treatment method