硫化矿山酸性废资源综合回收技术及工艺研究.pdfVIP

摘要 硫化矿山酸性废水，若不处理直接排放，其中含有的酸和重金属离子不仅会造成水体 的严重污染，而且会对生态环境甚至人类健康构成严重威胁。对酸性废水中重金属离子的 治理长期以来是环保领域的重大课题。目前国内外回收矿山酸性废水中有价金属离子的研 究相对较少，因此开展酸性废水中重金属离子去除及资源回收的研究对环境保护具有重要 意义。 基于硫化沉淀法溶解度小、沉渣的含水率低、不会造成二次污染，渣中的有价金属品 位高以及离子交换法操作简单、分离效率高等诸多优点，本论文采用上述两种方法对含 Zn2+ 、Ni2+ 、Co2+浓度分别为 100 mg/L 、7 mg/L 、8 mg/L 的矿山酸性废水进行深度处理。实 验结果表明，经过处理后的酸性废水中的 Zn2+ 、Ni2+ 、Co2+浓度均能达到 《铜、镍、钴工业 污染物排放标准》（GB25467-2010 ）中的排放标准：CZn2+ ≤1.5 mg/L 、CNi2+ ≤0.5 mg/L 、CCo2+ ≤1 mg/L ，实现了废水的资源化。 电位调控-硫化沉淀去除 AMD 中的Zn2+试验中，开展了石灰中和沉铁预处理、硫化剂 选择、pH 值影响、絮凝剂用量、氧化还原电位 （ORP ）与硫化沉锌反应规律的实验研究。 结果表明：10%的石灰乳液滴加量为7.5~14 mL/L、沉铁反应时间控制在 30 min 以内，pH 值控制在 3.05~4.06 时，铁的去除率可以达到 80% 以上；NaHS 为硫化剂时，pH 值为 3.4、 絮凝剂 PAM 的投加量为 1 mL/L、氧化还原电位控制在 6~76 mv 时，酸性废水中的 Zn2+ 的 去除率达到 96.85% 以上。 离子交换静态实验研究中，考察了树脂型号、pH 值、温度和时间对树脂吸附的影响。 结果表明：型号为 WP-2 的树脂最适合处理本实验的废水；pH 值为 5.1 时，树脂对废水中 Ni2+ 的去除率最大。研究了树脂对 Ni2+ 的吸附动力学，分别用准一级和准二级动力学方程进 行拟合，结果表明 WP-2 树脂对 Ni2+ 的吸附过程更好地符合Lagergren 准二级动力学模型， 高温有利于树脂对Ni2+ 的吸附；研究了树脂用量试验，得出最佳树脂用量为 0.1 g 。 动态吸附-解吸实验中，研究了流速对动态交换的影响以及流出曲线的形成；解吸剂种 类、浓度、流速、用量对动态解吸实验的影响，并探讨了富集液资源化的处理。实验结果 表明：流速为 40 BV/h、流出液为 110 BV 时，树脂吸附达到饱和；8%的H SO 6 BV ，以 2 4 20 BV/h 的流速流经饱和树脂层，解吸率达到 100%，富集液中的镍钴含量分别达到： CNi2+=220.45 mg/L、CCo2+=230.58 mg/L 。 关键词：矿山酸性废水;锌镍钴;电位调控-硫化沉淀;离子交换 I Abstract The Sulfide mine acid drainage,which contains acid and heavy metal ions not only causes the serious pollution of water, but also poses a serious threat to ecological environment and even human health if discharged directly without