选矿废水中残留有机物的去除及回用试验研究

针对甘肃某选矿厂选矿废水中残留有机物(丁基黄药含量≥98%,以丁基黄药计)超标,导致回水不能回用的问题,通过溶剂法制备出了高效水处理剂BiOCl,并且采用XRD、SEM等手段对BiOCl的结构及形貌进行了表征。试验分别考察了暗黑吸附时间、水处理剂用量、降解时间、选矿废水初始pH值等对选矿废水中丁基黄药降解率的影响,研究结果表明,当暗黑吸附时间为30min,BiOCl用量为50mg,pH为7,丁基黄药初始浓度为100mg/L降解30min时,水处理剂BiOCl对选矿废水中丁基黄药降解率最高达到97.94%。经过处理的废水经过选矿试验的验证可以循环使用。     

光活化过硫酸盐降解酯-105及动力学研究北大核心

为解决有机选矿药剂污染的问题,采用光活化过硫酸盐体系降解酯-105,考察光强度、过硫酸钾浓度、pH值、常见阴阳离子等因素对酯-105降解的影响,并通过动力学模型对体系进行模拟。结果表明,光活化过硫酸盐降解酯-105过程主要遵循零级动力学;不同光照条件下,汞灯光照的降解率高且反应快,但氙灯能够较好模拟太阳光照;在一定范围内,提高氙灯功率和过硫酸钾浓度可促进降解,且反应速率常数增大;溶液呈强酸性有利于降解,而碱性有抑制作用;一定浓度的阴离子Cl^(-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)等可促进污染物降解,Fe^(2+)促进作用十分显著,仅10 min内体系降解率达80%;加入猝灭剂捕获自由基,得出·OH和SO-4·共同发挥氧化作用。     

复合材料BiVO4/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药,通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下,考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果;丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长,丁基黄药的降解率越高;pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL,在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解,丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。     

铁碳微电解填料制备及其降解黄药研究

微电解是一种有效、廉价、绿色的工业废水预处理技术。本研究以铁、碳、粘结剂、造孔剂为原料优化设计制备出了微电解填料，并考察了其用于降解去除异丁基黄药的效果，重点研究了反应时间、填料用量和模拟废水初始pH值对微电解降解异丁基黄药的影响，并用GC-MS测定异丁基黄药降解后产物。结果表明，填料最佳制备条件为:m（Fe）/m（C）=1 GA6FA 1、粘结剂含量为20%、造孔剂含量为3%、煅烧温度为900 ℃、煅烧时间为2.5 h。微电解降解异丁基黄药最佳条件为:模拟废水初始pH=7、反应时间为90 min、填料用量为500 g/L，在此条件下溶液中异丁基黄药、COD、和TOC最终降解率分别为89.91%、79.91%、和35.87%。微电解降解异丁基黄药的最终产物是CO₂、H₂O和SO₄2-。微电解可以用于净化降解选矿废水残留药剂。      

卷心菜状 Bi2WO6光催化降解黄药废水

针对硫化矿浮选废水中残留黄药难以有效降解的问题，通过水热法制备可见光响应光催化剂卷心菜 状钨酸铋（Bi2WO6），利用 XRD、SEM、EDS、UV-Vis DRS 对钨酸铋纳米材料进行物相表征，分析其晶体结构、元素组 成、形貌及光学性质，进而系统地研究光催化剂投加量、黄药初始浓度、溶液 pH 值等因素对光催化降解黄药的影 响。通过自由基淬灭试验确定降解黄药的活性氧化物种，并利用可见-紫外分光光度计的全谱扫描初步分析黄药 降解过程。结果表明：在催化剂投加量为 0.5 g/L，黄药浓度为 80 mg/L 的条件下，光催化 1 h 黄药的降解率高达 99.11%，COD 去除率达到 75.09%。超氧自由基（·O 2-）在黄药光催化氧化降解过程中起主要作用，过黄药为降解过 程的中间产物。研究结果提供了一种高效、经济降解选矿废水残留黄药的环境友好型技术，可以促进选矿废水的 循环利用。     

磷灰石复合光催化剂降解异丁基黄药的实验研究

为研究磷灰石复合光催化剂光催化降解性能,选择球形羟基磷灰石(HAP)为基体材料与二氧化钛复合,制备磷灰石复合光催化剂处理异丁基黄药模拟废水,考察了p H值、光照时间、光照条件、初始质量浓度等条件对异丁基黄药催化降解效果。结果表明,初始质量浓度为50 mg/L,p H值为3.6且在紫外光下照射6 min,异丁基黄药降解率可达99.993%,残余质量浓度低于0.005 mg/L,达到国家地表水环境质量标准。     

TiO2光催化降解黄药试验研究

研究了正丁基黄药和异丁基黄药在二氧化钛悬浮液体系下的光催化降解行为。研究结果表明,异丁基黄药比正丁基黄药更容易降解。TiO2用量、溶液pH值、光催化时间、黄药浓度等因素影响黄药光催化降解效果。动力学研究表明正丁基黄药和异丁基黄药的光催化降解行为服从一级动力学模型。采用UV波长扫描技术在200～800nm范围内对光催化过程进行了扫描,结果表明,在异丁基黄药光催化降解过程中产生了过黄药(ROCS2O^-)的中间产物,而在正丁基黄药的光催化降解过程中则没有产生中间产物。     

弱酸改性粉煤灰空心微珠用于处理铅锌选矿废水吸附试验研究

提出将粉煤灰空心微珠作为吸附剂应用于铅锌选矿废水治理。首先采用BET、SEM、XRD、Zeta电位等测试方法,考察了微珠的弱酸活化机制,然后对实际废水中残留的选矿药剂以及重金属离子开展了吸附试验研究。结果表明:微珠经弱酸活化后,其表面电位由-1.797 6mV增加到-15.538 7mV,大幅度提高了静电吸附能力;对实际废水中的COD有很好的去除效果,但四种药剂呈现不同的吸附行为。饱和吸附量方面:腐植酸钠(6.492mg/g)乙硫氮(2.250mg/g)丁基黄药(1.680mg/g)BK-906(0.024mg/g);吸附速率方面:腐植酸钠(K=0.330 2min~(-1))丁基黄药(K=0.312 1min~(-1))BK-906(K=0.020 1min~(-1))乙硫氮(K=0.008 1min~(-1))。对废水中低浓度的Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子也呈现出一定的去除效果,重金属离子与残留的选矿药剂的络合共吸附是其主要去除机理。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

光催化降解选矿废水的初步研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜,并引入芬顿法,研究了掺杂TiO2薄膜在太阳光光照下,对选矿废水中的主要物质黄药的光催化降解效果.研究结果表明,掺杂后的TiO2薄膜能有效降解选矿废水中的黄药.     

磁性活性炭的制备及其对选矿废水中丁基黄药的去除研究

通过共沉淀法将Fe₃O₄负载在活性炭上, 制备磁性活性炭MAC, 解决了普通活性炭存在的分离回收困难问题。将其用于吸附选矿废水中的丁基黄药, 考察了吸附时间、吸附剂用量和pH值等因素对吸附性能的影响, 结果表明, 在pH=7、吸附时间3 h、丁基黄药浓度100 mg/L、MAC用量0.6 g/L条件下, MAC对丁基黄药的去除率达99.73%。MAC对丁基黄药的吸附满足二级动力学方程和Langmuir等温模型。通过磁力对MAC进行回收, 回收率达98%。5次重复使用后MAC对丁基黄药去除率仍有76.59%, 是一种经济环保的吸附剂。     

单斜磁黄铁矿浮选行为研究

通过单矿物试验,研究了单斜磁黄铁矿的浮选行为。结果表明:单斜磁黄铁矿在丁黄药或乙硫氮体系中的可浮性基本一致,矿浆电位对其浮选行为影响不大。碱性条件下,乙硫氮对单斜磁黄铁矿的捕收能力比丁黄药强。以丁黄药为捕收剂时,在酸性、中性和弱碱性条件下,腐植酸钠+氯化钙组合抑制剂可很好地抑制经CuSO4活化的单斜磁黄铁矿;在NaOH形成的强碱性条件下,该组合抑制剂很难抑制活化的单斜磁黄铁矿;而在CaO形成的强碱性条件下,即使采用单一腐植酸钠也可以实现对活化单斜磁黄铁的抑制。     

TiO2/蒙脱土复合材料光催化降解丁基黄药性能研究

双马瑞雪蒋潇宇李国栋赵思凯沈岩柏(东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819) 摘要浮选废液中残余的黄药会严重危害自然生态及环境,为实现对黄药的高效降解,依据固相扩散原理,采用固相研磨—粉末烧结法成功制备出了TiO2/蒙脱土(MMT)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱等检测手段对材料的结构、形貌和光化学特性进行表征,并在紫外光条件下考察了TiO2负载量、光催化剂用量、丁基黄药初始浓度和黄药种类等因素对其光催化降解性能的影响,根据活性基猝灭试验和模拟废液的实时吸光光谱结果探讨了对丁基黄药的光催化降解机理。结果表明,80%TiO2/MMT具有更高的紫外光吸收性能和较低的光生载流子复合效率,0.2 g/L的光催化剂在光照30 min后对初始浓度为20 mg/L丁基黄药的光催化降解率达到99.52%,且催化剂的重复利用性高,可以有效降解多种黄药。超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）是光催化降解丁基黄药的主要活性物质,且光催化降解过程中产生了过黄药这一中间产物。     

活性炭负载锆柱撑蒙脱石对丁基黄药的吸附性能

通过稀溶液法将聚合阳离子Zr~(4+)柱撑进入提纯钠基蒙脱石(Na-mt)层间合成锆柱撑蒙脱石(Zr-pmtn),再通过浸渍法制备活性炭负载锆柱撑蒙脱石(C/Zr-pmtn)。对C/Zr-pmtn进行的XRD分析表明:Zr-pmtn和活性炭以2∶1的质量比制备的C/Zr-pmtn具有较大的晶面间距。采用C/Zr-pmtn对丁基黄药进行吸附研究,结果表明:1向初始pH=3、浓度为20 mg/L的100 m L丁基黄药溶液中投加0.1 g的C/Zr-pmtn,20℃下吸附50 min,对丁基黄药的吸附量为19.38 mg/g,丁基黄药去除率达99.72%。2C/Zr-pmtn对丁基黄药的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温模型,C/Zr-pmtn对丁基黄药的最大吸附量达72.098 mg/g。可见,C/Zr-pmtn是选矿废水中丁基黄药的高效吸附剂。     

Decomposition of sodium butyl xanthate (SBX) in aqueous solution by means of OCF: Ozonator combined with flotator

In this study, ozonator combined with flotator (OCF) have been applied to treat the mineral processing wastewater. The process efficiency has been evaluated in the bench scale. Removing xanthate from aqueous solution was conducted by OCF. In all cases, the butyl xanthate concentration in the treated water was found to be negligible (<0.42 mg L⁻¹). The experiments were preceded under different reaction conditions to study the ozonation time and pH on the oxidation of butyl xanthate. The concentration of butyl xanthate and sulfide are analyzed at special time intervals to elucidate the decomposition of butyl xanthate. In addition, oxidation reduction potential and pH are continuously measured in the course of experiments. Chemical oxygen demand is chosen as a mineralization index of the ozonation of butyl xanthate. The degradation mechanism between butyl xanthate and ozone has been discussed. The OCF technology showed to be an efficient process, which requires ozone and flotator, and the treated water ended up with a very low residual concentration of xanthate and COD. It can be inferred from ultraviolet spectrum, HPLC-MS and COD measurement that SO₄²⁻ is produced. The COD of butyl xanthate solution declined dramatically, the removal rate of COD reached 72.21% when ozonation time is 60 min. And the biodegradability (BOD/COD) of butyl xanthate solution increased markedly and shifted from 0.251 to 0.361. It is believed that this ozonation–flotation technique, here named OCF, using ozonator and flotator has a high potential as a alternative method for pollutants removal (flotation reagents, such as butyl xanthate) form waste mining effluents.     

硫化钠在铜铅分离中的应用

研究了硫化钠对经黄药浮选的铜铅混合精矿的脱药效果,以及脱药后的混合精矿对新型组合抑制剂DW的敏感性;肯定了硫化钠的脱药效果和DW对脱药后的铜铅混合精矿的抑制性差异;应用紫外吸光光度法和溶液化学的方法研究了硫化钠脱药机理。研究结果表明：在试验条件下,硫化钠水解产生HS-与吸附在矿物表面的黄原酸根离子发生竞争吸附,使吸附在矿物表面的黄原酸根离子解吸,是硫化钠对经黄药浮选的铜铅混合精矿具有明显脱药效果的根本原因。     

孔雀石表面丁基黄药吸附和解吸特性研究

为确定黄药在孔雀石表面的吸附形式,用剩余浓度法研究了孔雀石表面丁基黄药的吸附和解吸特性。结果表明,孔雀石表面吸附丁基黄药达到饱和所需的搅拌时间为3 min,解吸达到平衡需要的时间为4 min;硫化钠的用量为100 g/t、pH为9、50℃时丁基黄药在孔雀石表面的吸附效果最佳。红外光谱分析表明,黄药在孔雀石表面吸附后生成了黄原酸铜等疏水物质,其吸附形式主要是化学吸附中的离子交换吸附。     

硫化铜矿新型捕收剂PZO的浮选性能与机理

为检验广州有色金属研究院研制的新型硫化铜矿浮选捕收剂PZO在铜硫分离中的选择性,比较了PZO、丁基黄药和丁铵黑药在不同矿浆pH值、不同用量条件下分别浮选黄铜矿和黄铁矿单矿物的效果,并借助紫外可见分光光谱仪、红外光谱仪对PZO在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附量和作用机理进行了研究。结果显示：①在试验pH范围内,丁基黄药、丁铵黑药、PZO对黄铜矿的捕收能力均强于对黄铁矿。②矿浆的酸碱度对黄铜矿可浮性的影响均较小,且黄铜矿回收率的高点在弱酸或弱碱性环境下,黄铁矿在酸性环境下的可浮性明显强于在碱性环境。③3种捕收剂的选择性强弱顺序为PZO＞丁铵黑药＞丁基黄药,在pH=8.5时,黄铜矿与黄铁矿的回收率差值可达68.19个百分点。④PZO是一种酯类浮选药剂,与黄铁矿相比,其更容易在黄铜矿表面吸附,且以化学吸附为主。以上结果表明,PZO在pH=8.5的环境下可高效分离黄铜矿与黄铁矿。     

酸性体系下硫化矿浮选因素的交互影响研究

在酸性体系中,碱性脉石矿物溶解受磨矿细度、酸用量的影响明显,矿物溶解改变了体系pH值,使可溶性离子增加,影响了硫化矿物的浮选。为探究酸性体系下卡林型金矿浮选硫化矿过程中的影响因素及其交互作用,在单因素试验的基础上进行了响应曲面优化试验,并分析了磨矿细度、H₂SO₄用量、丁基黄药用量三因素的交互作用对浮选的影响。研究结果表明：最优的浮选指标的药剂制度为磨矿细度-0.075 mm粒级占比90%,H₂SO₄用量为800 g/t,水玻璃用量为400 g/t, CuSO₄用量为300 g/t,丁基黄药用量为200 g/t,松醇油用量为75 g/t。单因素试验可获得硫回收率为75.28%,品位为10.46%,金品位为6.73%,回收率为58.19%的选矿指标。探究的三种因素对硫精矿回收率的影响大小为：磨矿细度>丁基黄药用量>H₂SO₄用量;对硫精矿品位的影响大小为：丁基黄药用量>磨矿细度>H₂SO