鉛鋅選礦重金屬廢水處理技術(shù)研究

鉛鋅選礦重金屬廢水處理技術(shù)研究

文/曹瑞，江西漂塘鎢業(yè)有限公司

隨著環(huán)保要求的提高與降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的需求，重金屬廢水深度處理技術(shù)對(duì)重金屬的處理效率更高，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)更穩(wěn)定，能夠有效解決循環(huán)用水結(jié)垢的問題，是重金屬廢水治理的發(fā)展趨勢。目前，多數(shù)鉛鋅礦選礦企業(yè)廢水治理技術(shù)常采用:利用濕排到尾礦庫使得選礦廢水自然降解;混凝沉淀、中和沉淀、吸附、氧化分解等方法處理選礦藥劑和重金屬復(fù)合污染廢水，也有少數(shù)企業(yè)選礦廢水循環(huán)使用(棲霞山鉛鋅礦、會(huì)澤馳宏鉛鋅礦)，因此研究鉛鋅礦選礦處理及回用工藝有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

鉛鋅選礦；重金屬；廢水處理技術(shù)

1 鉛鋅選礦重金屬廢水的處理方法

鉛鋅選礦重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:(1)化學(xué)處理法;(2)物理處理法;(3)生物處理法。

1.1 化學(xué)處理法

化學(xué)處理法通過向水體加入某種化學(xué)物質(zhì)或其他方法將廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)換成難溶的沉淀，最終析出重金屬的的方法來處理含較高濃度重金屬離子廢水。此類方法已廣泛的得到了國內(nèi)外的運(yùn)用。主要包括化學(xué)沉淀法和電解法。

（1）化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是處理鉛鋅選礦重金屬廢水常用的方法，在國內(nèi)外已得到了廣泛的應(yīng)用。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于處理成本低，易操作，但易造成二次污染。化學(xué)沉淀法是向選礦廢水中加入某些化學(xué)物質(zhì)，如氫氧化物、硫化物、碳酸鹽、鹵化物等，生成難溶的沉淀而使污染物分離去除的方法。在處理選礦廢水時(shí)，加入上述化學(xué)物質(zhì)，易生成PbSO4、Zn(OH)2、CuCO3、Hg2S等的新化學(xué)物質(zhì)，由于生成的新物質(zhì)的溶度積常數(shù)都較低，所以新生成的化學(xué)物質(zhì)很易以沉淀的形式析出，達(dá)到將重金屬離子分離去除的目的。

（2）電解法

電解法就是廢水中的重金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使其富集在電極上，從而去除廢水中的重金屬離子，并可回收利用。由于電解法的耗電量大、處理成本高，為此，人們提出了其他多種方法集合的處理工藝，如離子交換－電解、吸附－電解、絡(luò)合超濾－電解、共沉淀－電解法聯(lián)合使用以回收重金屬離子。

1.2 物理處理法

物理處理法是通過離子交換或根據(jù)重金屬離子選擇性通過膜的分離技術(shù)或利用多孔性固體吸附劑吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而使廢水得到凈化的方法。主要包括離子交換法、吸附法、膜分離法等。

（1）離子交換法

離子交換法是重金屬離子與離子交換樹脂上的可用于交換的離子發(fā)生離子交換的過程。離子交換法是在離子交換器中進(jìn)行的，此方法借助離子交換劑來完成。在交換器中按要求裝有不同類型的交換劑，含重金屬的液體通過交換劑時(shí)，交換劑上的離子同水中的重金屬離子進(jìn)行交換，達(dá)到去除水中重金屬離子的目的。常用的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂和腐植酸樹脂等。樹脂性能對(duì)重金屬去除有較大影響。離子交換樹脂對(duì)廢水中重金屬離子的選擇性分離，可以更好地實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬離子的處理和重金屬離子的回收。因此研制和選擇對(duì)重金屬離子具有選擇性高、交換容量大、吸附－解吸過程可逆性好的離子交換樹脂，對(duì)于離子交換樹脂在重金屬廢水處理的應(yīng)用有著重要的意義。

（2）吸附法

吸附法根據(jù)吸附物質(zhì)的不同可分為物理吸附、化學(xué)吸附及樹脂吸附生物吸附等。其中物理吸附是較常用的吸附法。它是利用多孔固態(tài)物質(zhì)吸附鉛鋅選礦重金屬離子的一種有效方法。影響吸附的因素包括pH值、吸附劑用量、接觸時(shí)間、離子濃度及溫度。現(xiàn)在較為常用的吸附劑是活性炭，原因在于活性炭吸附能力強(qiáng)，去除率高。近年來，也開發(fā)了其他有吸附能力的多種吸附材料。如殼聚糖及其衍生物，可以多次利用，吸附能力較強(qiáng)。另外海泡石同樣具有極大的潛在比表面積，利用改性的海泡石治理重金屬廢水對(duì)Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力。利用吸附法處理鉛鋅選礦重金屬廢水具有良好的前景。

（3）膜分離法

主要有電滲析和反滲透法。電滲析是對(duì)電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離和提純的作用。反滲透法利用反滲透膜過程可以去除廢水中的金屬離子，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。膜分離法作為一種新興的分離技術(shù)，它的去除率高無相變、操作簡便、無二次污染、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，已越來越受到重視。但是本方法處理成本較高、生產(chǎn)工藝要求高，因此，在今后的科研實(shí)驗(yàn)中，制造出一種新型、重復(fù)使用率高、造價(jià)低的滲透膜對(duì)于選礦企業(yè)處理重金屬廢水來說是名利雙收的好事。

1.3 生物處理法

生物處理法是利用微生物或植物來吸收重金屬離子的高效的方法，此類方法具有凈化效果好，處理量大，受氣候影響小，不易造成二次污染等的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視。生物處理法包括生物吸附、生物絮凝方法。

（1）生物吸附

生物吸附是一種利用藻類、細(xì)菌和細(xì)胞提取物借助化學(xué)作用吸附金屬離子的方法。吸附作用與表面積有關(guān)，微細(xì)的細(xì)菌、藻類等相對(duì)面積最大，其吸附能力最強(qiáng)，是良好的吸附劑。生物吸附是處理鉛鋅選礦重金屬廢水的一種較經(jīng)濟(jì)的方法，吸附劑的來源廣泛，且能達(dá)到很好的處理效果。

（2）生物絮凝

生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身構(gòu)成的，由糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等等高分子物質(zhì)構(gòu)成。生物絮凝法的開發(fā)雖然不到20年，卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能，如細(xì)菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等。用生物絮凝法處理廢水安全無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好、絮凝物易于分離等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。

2 結(jié)語

有色金屬工業(yè)含重金屬廢水的深化處理仍存在造價(jià)較為高昂，管理技術(shù)要求高等瓶頸，未來的研究應(yīng)開發(fā)較為成熟低廉的深化處理工藝，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的需求，以便進(jìn)一步推廣。

[1]李福勤，王鵬，楊曉松，等.有色金屬礦山重金屬廢水深度處理技術(shù)研究[J].工業(yè)水處理，2013，33(9):20-22.

[2]潘濤.廢水污染控制技術(shù)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2013.