[发明专利]铅锌硫化矿生产废水治理及废水中锌回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水治理技术领域，具体涉及铅锌硫化矿生产废水治理及废水中锌回收的方法。

背景技术

目前对于有色金属矿山废水的处理主要采用中和沉淀法、硫化沉淀浮选法、离子交换法、电化学法、生物法等方法，其中，中和沉淀法具有工艺简单、可靠、处理成本低等特点，是最常用的方法，该方法主要是通过投加石灰或氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质，提高废水的pH值，使废水中的重金属离子形成溶度积极小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。现有中和沉淀法中最常使用的是石灰中和及其衍生方法，这些方法存在的缺陷有：(1)废水的pH值不易控制；(2)废水中的有价金属不能作为产品回收；(3)产生大量含有多种重金属的废渣，随之产生处理困难及可能带来二次重金属污染。对于具体的铅锌硫化矿来说，由于铅锌硫化矿的多金属多组分的矿物赋存特性，在采矿生产活动中，生产废水往往呈酸性并含有一定量的Fe、Zn、Cd等重金属污染物，如果经处理的采矿废水不达标即排放，除存在上述问题外，还使区域地表水体受到污染，并使区域地下水体、农田以及生态环境受到不同程度的重金属污染，进而通过食物链严重危害人体健康。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铅锌硫化矿生产废水治理及废水中锌回收的方法。该方法操作简单，成本低廉，采用该方法处理后的废水低于国家规定的排放标准，而且在处理废水的同时还能得到可直接出售的产品级锌产品，经济效益较高。

本发明所述的铅锌硫化矿生产废水治理及废水中锌回收的方法，包括以下步骤：

1)在铅锌硫化矿生产废水中加入碳酸钙矿石，搅拌反应至废水的pH值达到6.0～7.0之间，过滤，在所得滤液中加入絮凝剂，搅拌，静置沉淀，过滤，分别得到除铁废水和氢氧化铁渣；

2)在步骤1)所得的除铁废水中加入硫化物和絮凝剂，搅拌，静置沉淀，过滤，分别得到除锌除铁废水和锌渣，该锌渣可直接作为锌产品销售；

所述的硫化物为硫化钠或硫化氢钠，其以水溶液的形式加入；

所述硫化物的加入量为其与铅锌硫化矿生产废水中的锌离子反应所需的化学计量的110～300%；

3)将步骤1)所得的氢氧化铁渣加入到步骤2)所得的除锌除铁废水中进行反应，过滤，滤液达到排放标准，可作为外排水排放。

本发明所述方法以天然碳酸钙矿石作为铅锌硫化矿生产废水的pH值调节剂,并通过pH值的调节除去废水中的铁离子，由于碳酸钙矿石本身为中性，在水中几乎不溶解，反应后具有很好的pH缓冲特性，从而确保pH值有效的控制在6.0～7.0的范围内，而且在沉淀铁离子时不论加入多少的天然碳酸钙矿石，都不会造成废水pH值超过7.0，这是因为加入天然碳酸钙矿石后产生下列反应：

CaCO₃+H⁺=Ca²⁺+OH^-+CO₂↑          （1）

Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓          （2）

Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂          （3）

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃

Ca²⁺+SO₄²⁺=CaSO₄          （4）

溶液pH值越低，游离的H⁺越多，反应（1）越快；越接近中性，游离的H⁺少，反应慢，在中性时（1）停止反应；而随着pH值的升高，发生反应（2），至pH值达到6.0～7.0时水中的铁离子基本反应完全。