聚结气浮技术脱除锌冶炼污酸中汞的试验研究

冶炼污酸一般含有汞、砷和镉等重金属离子,不对其进行处理直接排放会严重污染环境,其传统处理方法均具有一定局限性,且无法回收重金属资源。采用聚结气浮技术可脱除锌冶炼污酸中的汞,考察了聚结剂M201添加量、反应温度、混合时间、气浮时间和酸度等对汞脱除效果的影响。结果表明,最佳脱汞工艺条件为:M201试剂浓度50g/L、添加量为6mL/L污酸、室温、混合时间5min、气浮时间10min、酸度33.67g/L,在此条件下,污酸脱汞率好,可达99%以上,污酸残余汞含量2mg/L,污酸脱砷率为31.56%,污酸残余砷含量为21.9mg/L,砷汞分离效果好。     

胶体聚结高效脱除污酸中汞的试验研究

污酸中的汞主要以颗粒、胶体和离子三种形态存在,其中以胶体态的汞最难去除,M201脱汞剂依靠胶体聚结技术,可实现污酸中胶体态汞的高效脱除,当m(M201)∶m(Hg)=10∶1,混合时间15 min,混合温度30℃,气浮柱通气时间15 min,给气速率0.25 m~3/L,酸度13.86%时,可将污酸中汞的残余浓度降至0.021 mg/L,可达标排放。     

铜冶炼污酸二级硫化分步除铜、砷工艺研究

为从污酸中二级硫化分步除铜、砷,以湖南某铜冶炼企业污酸为研究对象,在硫化沉淀理论指导下,考察了氧化还原电位(ORP)、硫化剂种类对污酸中铜、砷去除效率的影响。结果表明: 通过控制ORP可以优先选择性硫化沉淀铜。以H₂S为硫化剂,一级ORP为245 mV,二级ORP为10 mV,硫化沉淀后污酸中铜、砷含量分别为0.03 mg/L和0.22 mg/L; 而铜渣中铜、砷含量分别为3.09%和15.9%,砷渣中铜、砷含量分别为0.03%和23.90%,实现了二级硫化分步从污酸中除铜、砷。     

两段石灰中和-洗涤-絮凝沉淀法脱除污酸中砷的研究

以高砷铜冶炼污酸废水为原料,采用两段石灰中和-洗涤-絮凝沉淀法处理,研究了该工艺除砷原理、影响因素、及效果,讨论了不同终了pH时溶液及渣中砷含量变化情况,洗涤对渣中砷含量变化的影响和絮凝剂PFSS对溶液深度除砷效果的影响。结果表明：一段中和后溶液中砷含量由13.69g/L降到12.90g/L,除砷率仅为5.77%,渣中砷含量为2.80%。用蒸馏水洗涤一段中和渣,液固比为10:1,洗涤5次后,渣中砷含量降至0.06%;用0.1mol/L的Na2CO3溶液洗涤一段中和渣,液固比为10:1,洗涤4次后,渣中砷含量降至0.05%。两者均可使中和渣由固体危废变为普通固废,减少危废排放量25%以上。当溶液pH中和到12.04时,砷的残留量仅为3.6mg/L,除砷率达99.97%,PFSS的滴加可使溶液中砷含量低于0.5mg/L,甚至低于0.01mg/L,出水砷含量满足排放标准。     

冶炼污酸中铊、砷协同去除实验研究

以山东省某冶炼企业产生的污酸为研究对象,开展氧化-中和-硫化协同处理污酸中铊、砷的试验研究,分别考察了FeS/As质量比、pH值、FeCl₃/FeS摩尔比、温度、反应时间、搅拌强度等因素对污酸中铊、砷去除率的影响。实验得出最优工艺条件为FeCl₃/FeS摩尔比为3/1,FeS/As质量比为3/1,氧化反应pH值为3,硫化反应pH值为8,硫化反应温度为30℃,转速为250r/min,氧化反应和硫化反应时间均为30min。结果表明,最优工艺条件下,铊的浓度由0.64mg/L降至0.004μg/L,砷的浓度由11.23g/L降至5mg/L以下,砷、铊去除率均能达到99.96%。     

高钙高铁煤渣处置含砷污酸的除砷行为及机理

针对重有色冶炼过程中的污酸处置长期存在危废产量大、环境成本高等难题,本文提出一种绿色工艺,结合高铁高钙煤渣特征,提出了高铁高钙煤渣无害化处置含砷污酸的新思路,达到去除污酸中砷离子且生成稳定含砷化合物的目的。研究了污酸与高铁高钙煤渣的在不同条件（加入量、反应时间、初始pH）的反应行为,并借助材料分析手段揭示了除砷机理。结果表明燃煤渣富含钙和铁氧化物,煤渣与污酸具有良好的反应效果和除砷作用。燃煤渣用于污酸除砷,最高除砷率可达98.31%,除砷能力最高可达82.52 mg/g,随着反应时间增加除砷效率和沉淀物稳定性明显提高。初始pH=0.98时,除砷效果最好,并且随着pH升高显著下降。煤渣中氧化铁溶于污酸,释放Fe3+,在氧化条件下沉淀砷酸根离子生成无定形砷酸铁,而后在Si、Al和Ca氧化物保护下,达到除砷固砷目的,形成浸出毒性低于5 mg/L的富砷沉淀渣。      

原子荧光光谱法测定铁矿石中的汞

提出了铁矿石中汞含量的原子荧光光谱测定法。通过试验确定了溶样方法、试液酸度、干扰元素的允许量及仪器工作条件。该方法检出限为0.032 μg/L,精密度为4.5%,线性范围为0~40 μg/L,加标回收率为97.2%~104.8%,可应用于铁矿石中汞含量的日常检测。     

锡盐共沉淀法净化铜电解液工艺研究

采用锡盐共沉淀法从铜电解液中脱除砷、锑、铋,考察了锡价态、反应温度、锡用量、反应时间和溶液酸度等因素对杂质脱除效果的影响。结果表明,硫酸浓度174.04 g/L、铜浓度48.14 g/L、砷浓度16.54 g/L、锑浓度96.77 mg/L、铋浓度44.24 mg/L的电解液中加入锡盐,当净化条件为Sn(Ⅳ)/As质量比1.0、温度80 ℃、搅拌速度500 r/min、反应时间30 min时,As、Sb和Bi脱除率分别达到82.54%、86.63%和98.39%,而Cu和Ni损失率均小于0.2%。     

粉煤灰中汞的水浸脱除研究

粉煤灰中存在重金属汞,在环境中具有迁移的可能性,限制了粉煤灰在生态修复领域的利用。基于汞的赋存状态及其特性,提出了粉煤灰水浸脱汞新思路,采用单因素试验对脱汞新工艺进行了工艺条件的优化,并提出了原位合成水合氧化铝吸附剂的方法对脱汞废液进行净化。结果表明,在优化条件下,即温度为75℃、脱汞时间为2 h、液固比为5时,粉煤灰中汞的脱除率可达80%以上,汞含量可降至约0.1 μg/g,远低于土壤环境质量标准（GB 15618—2018）中土壤污染风险筛选值,大幅降低了粉煤灰生态利用的环境风险。原位合成的吸附剂对脱汞废液中汞的脱除率达到85%左右,净化液中汞的浓度降至2.267 μg/L,低于企业水污染物排放标准限值。      

氢化物发生—原子荧光法同时测定铁矿石中的砷和汞

采用盐酸-硝酸混合酸消解铁矿石样品,在消解后的样品母液中直接加入硫脲-抗坏血酸混合溶液,以氢化物—原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的砷和汞。结果表明,5%的盐酸-硝酸混合酸、20 g/L硼氢化钾溶液能有效保证砷、汞的同时测定,制备的砷、汞标准溶液在21 d内具有稳定性。该方法砷的检出限为0.094μg/L、汞的检出限为0.008 9μg/L,砷检测结果的相对标准偏差(RSD)为0.95%,汞为1.8%。该方法是建立在砷、汞同时测定基础上的一种快速检测方法,具有节约试剂,操作简单,可有效防止试样中待测元素损失,干扰少等优点,能够满足日常检测分析的要求。     

铜烟灰矿物学基因特性研究及选择性浸出工艺

通过MLA工艺矿物学自动检测技术、X射线荧光光谱、X射线衍射等现代测试技术,对铜烟灰进行了系统的工艺矿物学研究,结果表明,铜烟灰主要成分为铜铅锌铁砷硫酸盐,其中砷主要以硫酸盐和氧化物形式存在,具有良好的浸出特性。研究了液固比、酸度、反应温度、反应时间对砷浸出的影响,结果表明,液固比、酸度是影响砷浸出的重要因素; 在液固比10∶1、酸度100 g/L、反应时间30 min、反应温度60 ℃条件下,砷浸出率达到95%以上。铜烟灰中砷的选择性脱除实现了铜冶炼过程中砷的开路,为主体有价金属(铜、铅、铋等)的协同冶炼创造了良好条件。     

硫杆菌的耐高砷诱变及对高砷铜精矿的浸出

为提高硫杆菌浸出铜过程中的耐砷能力，对用高砷铜精矿驯化的中温硫杆菌进行了紫外线耐高砷诱变，选育出的中温硫杆菌耐砷能力达8．0g／L，而未经诱变的对照菌只能在As^3＋含量小于1．0g／L的环境中生长繁殖。用选育出的耐砷诱变菌对含As3％-8％的高砷铜精矿进行铜的细菌浸出试验，结果表明。精矿粒度为-250目、矿浆浓度为10％-15％、砷含量不超过5％的铜精矿细菌浸出效果较好，铜浸出率可达77％以上；添加Ag^＋和对浮选铜精矿进行脱药处理均能不同程度地强化细菌浸出效果。     

铜渣还原-熔分过程中砷的行为特征

对铜渣直接还原和高温熔分过程中砷的行为特性进行了研究。结果表明,直接还原过程中,砷脱除率较低,只有26.0%左右,升高温度、提高配碳量和炉料碱度均不利于砷的脱除,而延长还原时间可促进砷的脱除。在保证球团金属化率的基础上,在还原温度1 300 ℃、C/O比1.2、碱度0.6、还原时间30 min的最优条件下,还原后球团内砷含量最低为0.073%。高温熔分过程中,砷元素富集进入铁相,少部分进入渣相,在保温温度1 455 ℃、CaO添加量4%、CaF₂添加量1%、保温时间30 min时,铁相中砷含量为0.082%。     

铝电解废旧阴极酸浸液除氟回收锂工艺研究

铝电解废旧阴极经过硫酸浸出得到了含有Na、Li、Al、F等有价元素的浸出液,具有回收价值的同时伴随着严重的二次污染。采用冰晶石结晶法两次除氟,除氟后回收锂。实验结果表明：当反应pH=9、n(Al):n(F)=1∶6、反应温度为50℃、反应时间为90 min、晶种添加量为0.8 g/L时,溶液中残氟浓度为48 mg/L,一次除氟率为98.15%,锂除去率为1.38%;经过二次除氟后,溶液中氟的浓度为49 mg/L,二次除氟率为85.12%,锂除去率为2.13%;经过两次除氟后,氟总除去率为99.38%,锂总除去率为1.31%;制备出的Li₂CO₃纯度大于99.5%。     

某铜钼浮选分离废水的化学沉淀—絮凝沉降试验

云南某铜矿铜钼浮选分离废水硫、氟含量非常高,直接回用严重影响铜钼混合浮选指标。试验采用化学沉淀—絮凝沉降法处理该废水,考察了沉淀剂用量、搅拌反应时间对废水脱硫、脱氟的影响,絮凝剂种类、用量、p H值对反应后废水絮凝效果的影响,并对处理前后废水的回用情况进行了对比。研究表明:在废水初始p H=12.5,硫沉淀剂绿矾用量为83.33 g/L,氟沉淀剂石灰用量为40 g/L,搅拌反应时间为60 min情况下,硫去除率为93.37%,氟去除率为98.52%;新型絮凝剂M5250用量为50 mg/L时,澄清水的浊度为8.1 FTU。处理后的铜钼分离废水部分回用于矿石的磨矿和铜钼混浮作业,可明显改善铜钼混浮效果。因此,化学沉淀—絮凝沉降工艺在处理某铜钼分离废水中的硫和氟方面,具有简单、快速、高效的特征,经济效益和环境效益显著。     

难沉降钨矿选矿废水处理研究

钨矿选矿过程中加入了大量的水玻璃和油酸,造成废水中残留大量水玻璃,使废水呈现黏稠的胶状,悬浮物难以沉降。目前国内外关于选矿废水处理的研究大多集中在选矿废水中有机选矿药剂的降解和重金属离子的去除,而对难沉降胶体的去除主要以传统的混凝剂聚合氯化铝（PAC）为主。本研究对不同的絮凝剂和助凝剂进行筛选组合并优化实验参数,使处理后选矿废水达到选矿用水水质要求。实验结果表明:基于实际选矿废水水质调研配制的模拟选矿废水pH值为1226,浊度为1 390 NTU,悬浮物（SS）为2 780 mg/L,Zeta电位为-59.9 mV;优化絮凝剂氯化钙（CaCl2）的投加量为500 mg/L,助凝剂1 500万分子量阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）的投加量为30 mg/L,450 r/min快速搅拌反应5 min,160 r/min慢速搅拌2 min后静置沉淀20 min,则上清液浊度为7.11 NTU,浊度去除率高达99.48%。     

改性膨润土吸附处理含HgⅡ废水的实验研究

研究了改性膨润土在不同条件下对含Hg2+废水的处理能力。结果表明:Hg2+初始浓度为lmg/L,用土量为10g/L,pH=9~10,吸附时间90 min。酸改性膨润土对Hg2+的去除率可达97%以上。处理后Hg2+浓度低于国家一级排放标准。     

气浮法脱除模拟锌浸出液中的油酸钠

为了给采用气浮法对锌浸出液进行有机杂质净化提供参考,以φ35 mm×200 mm浮选柱为气浮设备,对Zn²⁺浓度为45 g/L、油酸钠浓度为2×10-4 mol/L、pH值为5.1的模拟含油酸钠锌浸出液进行气浮净化试验,通过单因素试验和正交试验考察了气浮时间、泡沫层厚度和表观气速对净化效果的影响。结果表明：在气浮时间为6 min、泡沫层厚度为1 cm、表观气速为0.096 cm/s条件下,油酸钠脱除率达到91.69%,Zn²⁺保留率为92.94%;3个因素中,气浮时间对油酸钠脱除率的影响最显著,表观气速的影响次之,泡沫层厚度的影响相对最弱。