一种用低品位铁矿处理印染废水的方法技术

本发明专利技术提供一种用低品位铁矿处理印染废水的方法，属于资源综合技术领域。该方法将铁矿破碎后，与还原剂、粘结剂、添加剂和水混匀后制备成含碳球团，含碳球团干燥后在1050～1200℃无氧气条件下进行还原焙烧，获得含有铁碳等主要元素的材料，该材料具有有效处理印染废水的功能。本工艺实现了对低品位铁矿的高效利用，具有原料为铁矿石不能开采利用的低品位矿石，制作工艺流程简单、生产成本低廉、可产生附加值高产品等的优点。将本发明专利技术提供的应用于工业印染废水处理的原料工艺，可有效降低废水的COD和色度，运行使用效果稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种用低品位铁矿处理印染废水的方法
本专利技术涉及矿床资源综合利用
，特别是指一种用低品位铁矿处理印染废水的方法。
技术介绍
我国铁矿石资源丰富，但易选的铁矿石资源日趋枯竭，“贫、细、杂”的难选铁矿石已成为人们关注的焦点。低品位褐铁矿、鲕状赤铁矿、针铁矿、纤铁矿、菱铁矿等矿石由于品位低，选别成本高，矿物共生复杂等因素，采用常规方法利用率低，再加上目前国际上铁精矿产品价格低，难以对国内大量的低品位铁矿产生经济效益。微电解技术是一种应用电化学原理处理废水的工艺，也称内电解法，利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁为负极，电位高的碳做正极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液，由于铁离子有混凝作用，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。常规铁碳填料生产采用市售金属铁粉，价格高，且市售金属铁粉因表面氧化而被钝化，直接应用于填料中，活性低，电流密度小，虽然通过酸浸可以提高金属铁粉的活性，但也增加了生产成本和环保风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用低品位铁矿处理印染废水的方法。该方法具体包括如下步骤：(1)制备铁矿含碳球团：将褐铁矿破碎至-1mm，然后将破碎后的铁矿与碳质还原剂、添加剂和粘结剂按一定比例混合后加水造球或压球，制备成含碳球团；(2)还原焙烧：将步骤(1)所得含碳球团干燥后，在温度1050～1200℃隔绝氧气条件下还原焙烧，生成含金属铁粒与碳粒的产品，且焙烧后产品在隔绝氧气条件下冷却，得到铁碳微电解填料。在制备铁碳微电解填料过程中，铁矿物被还原为单质金属铁作为微电解填料的阳极，而在还原过程中遗留下的碳单质作为阴极；而其中的添加剂可促进铁矿物还原和提高焙烧后铁碳微电解材料的强度。(3)加压气浮：将步骤(2)制备的铁碳微电解材料与印染废水在圆柱式加压气浮机内，并在底部进行加压气浮。气浮时间在将在20min～100min得到合格废水，并将该废水排放到废水综合调节池。其中，步骤(1)中所用铁矿的铁含量为30％-35％，铁含量较低的铁矿通过选矿或冶炼手段提高铁含量至30％以上后也可用于制备铁碳微电解填料，且铁矿中的SiO2≤28％，MgO≤5％，Al2O3≤5％，Na2O≤2％，K2O≤1.5％。步骤(1)中的铁矿为褐铁矿、鲕状赤铁矿、针铁矿、纤铁矿、菱铁矿的一种或多种组合；步骤(1)中的碳质还原剂为无烟煤、烟煤、褐煤的一种或两种组合，优选为烟煤。步骤(1)中的添加剂为石灰石、生石灰中的一种或两种组合；步骤(1)中的粘结剂为粘结剂为CMC(羧甲基纤维素钠)、水玻璃中的一种或两种组合。优选的是粘结剂为CMC。步骤(1)中铁矿、碳质还原剂、添加剂和粘结剂的质量比为：100:(25～40):(1～10):(0.5～3)。步骤(1)中水的添加量为铁矿质量的8-10％。步骤(2)中还原焙烧在隔绝氧气条件下进行，焙烧后产品在隔绝氧气条件下自然冷却。步骤(3)中铁碳微电解填料添加的质量比为15-30％。步骤(3)中印染废水的pH值在6-7之间，加压气浮处理的条件为表面水力负荷5m3/m2.h～10m3/m2.h。优选的圆柱式加压气浮处理的条件为表面水力负荷8m3/m2.h。步骤(3)中的加压气浮机为圆柱式，分为上、下两层，中间的隔层为有机塑料，有机塑料并有直径3-5mm的小孔分布，小孔的密度为2-3个/cm2。上层为铁碳微电解填料和印染废水混合，下层为加压空气通入口。步骤(3)中的加压气浮时间为20min～100min。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，直接由低品位铁矿制备铁碳微电解填料处理印染废水工艺，具有原料来源广泛、价格低、工艺简单、和环境友好的特点，可有效降低印染废水的COD和色度，运行使用效果稳定。附图说明图1为本专利技术的低品位铁矿制备铁碳微电解填料处理印染废水工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术提供一种用低品位铁矿处理印染废水的方法，工艺流程如图1所示，包括配料、造球(团矿)、烘干、还原焙烧、加压气浮处理印染废水等步骤，下面结合具体实施例予以说明。实施例1某低品位褐铁矿的多元素分析见表1，用前破碎至-1mm。所用碳质还原剂为无烟煤，煤质分析如表2所示，用前破碎至-1mm，添加剂为石灰石，用前破碎至-1mm。表1褐铁矿的多元素分析元素TFeFeOSiO2Al2O3K2O含量(％)34.250.07727.771.330.057元素Na2OCaOMgOSP含量(％)0.00560.170.0560.0710.018表2煤的工业分析结果褐铁矿：烟煤：CMC：石灰石按质量比100：30：0.5：1.5称取混合，然后加10％的水混匀。将混合物料在对辊压球机上制备成含碳球团，将含碳球团在105℃烘干。将含碳球团放入气氛炉中，充氮气保护升温至1150℃，然后保温3h，焙烧结束后随炉在氮气保护下冷却，得到的铁碳微电解填料。处理某丝绸染印废水(色度约500倍，COD约为1260mg/L，pH：6.0～6.2)，将pH调至5.0左右，在水中停留时间为30min的条件下，废水色度去除率为80％，COD去除效率74％；圆筒反应器连续运行7天月，未发现明显的板结现象，运行较为稳定。实施例2某低品位鲕状赤铁矿的多元素分析见表3，用前破碎至-1mm。表3鲕状赤铁矿的多元素分析成分TFeAl2O3SiO2MgOCaO含量(％)32.234.3325.671.353.22成分K2ONa2OTiO2PS含量(％)0.230.510.540.670.41鲕状赤铁矿：碳质还原剂：粘结剂：添加剂按质量比100：38：1.4：4称取混合，然后加10％的水混匀。碳质还原剂的组成为褐煤：烟煤的质量比为30：70，褐煤、烟煤均为工业产品；粘结剂组成为CMC：淀粉质量比为60：40，CMC、淀粉均为工业产品；添加剂组成为石灰石：萤石的比为70:30，石灰石、萤石均为工业产品。将混合物料在对辊压球机上制备成含碳球团，将含碳球团在105℃烘干。将含碳球团放入气氛炉中，充氮气保护升温至1200℃，然后保温2h，焙烧结束后随炉在氮气保护下冷却，制备应用本实施例制备铁碳微电解填料处理某印染废水，其pH值6-7，其COD为2540mg/L，色度约为600倍。将废水pH调至3.3左右，在水中停留时间为100min的条件下，COD去除率为60％，色度去除率为86％。连续运行8周，运行处理效果稳定，未发现明显板结现象。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用低品位铁矿处理印染废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备低品位铁矿含碳球团：将低品位铁矿破碎至粒度1mm以下，将破碎后的铁矿与碳质还原剂、添加剂和粘结剂按一定比例混合后，加水造球后压球，制备成含碳球团；(2)还原焙烧：将步骤(1)所得含碳球团经过脱水干燥后，在温度1050～1200℃隔绝氧气条件下还原焙烧，生成含金属铁粒与碳粒的产品，并在隔绝氧气条件下冷却，得到铁碳微电解填料；(3)加压气浮：将步骤(2)所得的铁碳微电解填料与印染废水进行混合，加压气浮20‑100min后，所得液体进入综合废水调节池。

【技术特征摘要】
1.一种用低品位铁矿处理印染废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备低品位铁矿含碳球团：将低品位铁矿破碎至粒度1mm以下，将破碎后的铁矿与碳质还原剂、添加剂和粘结剂按一定比例混合后，加水造球后压球，制备成含碳球团；(2)还原焙烧：将步骤(1)所得含碳球团经过脱水干燥后，在温度1050～1200℃隔绝氧气条件下还原焙烧，生成含金属铁粒与碳粒的产品，并在隔绝氧气条件下冷却，得到铁碳微电解填料；(3)加压气浮：将步骤(2)所得的铁碳微电解填料与印染废水进行混合，加压气浮20-100min后，所得液体进入综合废水调节池。2.根据权利要求1所述的用低品位铁矿处理印染废水的方法，其特征在于：所用低品位铁矿的全铁含量30％-35％，且其中SiO2≤28％，MgO≤5％，Al2O3≤5％，Na2O≤2％，K2O≤1.5％；所用的低品位铁矿为褐铁矿、鲕状赤铁矿、针铁矿、纤铁矿、菱铁矿的一种或者多种组合。3.根据权利要求1所述的用低品位铁矿处理印染废水的方法，其特征在于：步骤(1)中所用碳质还原剂为无烟煤、烟煤、褐煤中的一种或两种组合；所用的添加剂为石灰石或萤石或石灰石与萤石的组合；所用的粘结剂为CMC或水玻璃或CMC与水玻璃的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江安，余文，邱廷省，唐琼瑶，方夕辉，匡敬忠，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36