一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法技术

本发明专利技术公开了一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法。本发明专利技术先在尾矿库废水中加入硫酸亚铁，用量为10~150mg/L，混合均匀并反应1min以上后，加入还原铁粉，用量为1~10mg/L，混合均匀并反应5min以上，反应完成后进行液固分离，液体即为脱铊后的出水。本发明专利技术利用硫酸亚铁将废水中的Tl

【技术实现步骤摘要】
一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法
本专利技术涉及一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法，属于环境工程

技术介绍
铊是一种危害性极强的重金属，进入人体后会造成机体神经系统及中枢系统损伤。铊对哺乳动物的毒性高于Cd、Cu、Zn、Hg等，仅次于甲基汞。铊及其化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，可导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。鉴于铊的剧毒性，美国环境保护局规定工业排放水中铊的最高含量为0.14mg/L，生活饮用水中铊的最大残留量为2μg/L；我国生活饮用水卫生标准中规定铊的允许含量为0.1μg/L，我国工业废水铊污染物排放控制标准规定涉铊工业污水中铊污染物排放的限值为0.005mg/L。铊主要通过含铊矿山的开发利用、矿石冶炼中尘埃沉降、硫矿物区的废物排放、印染行业的废物排放等途径进入水环境，含铊矿物矿区周边水体中Tl含量较高。铊在水体中一般以Tl+和Tl3+两种价态存在，在天然水体和海水中，Tl一般以Tl+存在，在湖泊等有机质水体中，Tl一般以Tl3+形态存在。目前，水体中铊的污染治理技术主要有化学沉淀法、溶液萃取法、离子交换法、吸附法等处理方法。化学沉淀法主要是通过向含铊废水中投加S2-、黄钾铁钒、普鲁士蓝等，铊以沉淀物的形式从水体中得以去除，但其处理结果通常不能达到铊控制标准，且有可能产生二次污染。离子交换法虽被美国环境保护局推荐为铊污染水体的治理方法之一，但通常极易受到含铊水体中其他共存碱土金属的影响，对铊的选择性不高，存在着再生频繁的弊端。溶液萃取法仅适用于特定溶液中铊的去除，难以应用于常规铊污染水体的净化。吸附法具有吸附量大、选择性强、吸附剂易于再生等优势，是一种较有应用前景的铊污染水体治理技术。常用的吸附材料有活性炭、纳米金属氧化物、生物材料、复合材料等。采用活性炭滤柱处理含铊废水虽可以使低浓度废水中铊降至0.1μg/L以下，但存在再生频繁，运行费用昂贵等缺陷；金属氧化物对铊的吸附效果好，但流体阻力大、固液分离困难，难以推广应用。我国广东、湖南等地有较多的含铊矿产资源，广东云浮硫铁矿的尾矿中铊含量为50g/t左右，凡口铅锌矿矿石中铊含量为10g/t左右，湖南宝山有色金属矿的铅锌矿原矿中铊含量为5~15g/t。矿产资源中的铊一部分随着精矿产品转移至冶炼企业，造成冶炼企业的废水废气含铊，另一部分则随着选矿尾矿进入尾矿库，在尾矿库水体中经溶浸、溶解和氧化还原等一系列复杂的反应，一部分铊从固相转入液相，导致尾矿库废水中含铊。我国现有的尾矿库废水处理工艺中，主要考虑的处理指标是COD、氨氮以及铅锌铜砷等重金属，在原来的工艺设计及废水处理运行过程中，一般没有特别考虑铊的脱除。由于近年来发生了多次水体铊污染事件，人们对水体及大气中铊的排放越来越关注，这就要求当尾矿库废水中铊含量超过国家规定的排放标准时，必须进行脱铊处理。因此，开发含铊尾矿库废水脱铊工艺，对废水中的铊进行有效脱除，对保护环境和控制铊污染事件的发生，具有积极的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法。本专利技术的目的是通过如下方式实现的：一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法，其特征在于：在尾矿库废水中加入硫酸亚铁，用量为10~150mg/L，即以无水硫酸亚铁计算，1L废水中加入硫酸亚铁10~150mg，混合均匀并反应1min以上后，加入还原铁粉，用量为1~15mg/L，即1L废水中加入还原铁粉1~15mg，混合均匀并反应5min以上，反应完成后进行液固分离，液体即为脱铊后的出水，固体为含铊固体废物。进一步地，所述的硫酸亚铁为工业级产品或化学级产品。进一步地，硫酸亚铁的用量优选为25~100mg/L。进一步地，所述的还原铁粉，优选为铁含量大于90%、细度小于0.1mm的还原铁粉。进一步地，还原铁粉的用量优选为5~10mg/L。上述的含铊固体废物进入后续处理处置工序。本专利技术具有如下的有益效果：1、利用硫酸亚铁将废水中存在的Tl3+还原为Tl+，同时Fe2+在废水中氧气的作用下氧化为Fe3+，在中性或弱碱性废水中形成对铊及其他重金属离子具有较强吸附能力的Fe(OH)3，有利于脱除废水中的铊；2、用还原铁粉作还原剂，将废水中的Tl+还原成固体的海绵铊，可以实现废水中铊的有效脱除；3、废水脱铊过程工艺简单，易于操作，效果稳定，成本低，容易与现有的尾矿库废水处理工艺相结合，对于含铊尾矿库废水中低浓度的铊的去除效果良好，具有实际应用价值。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步描述，但不局限于此。在湖南宝山有色金属矿业有限责任公司尾矿库废水处理站进行废水取样，分别取废水处理站的进水和出水水样，水样基本性质如表1所示。表1尾矿库废水水样基本性质由表1可知，废水中主要含Pb、Zn、Cd、Cu、Tl等污染元素，根据《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010）相关要求，出水Tl含量应小于等于0.005mg/L，该尾矿库废水处理站的进水水样和出水水样Tl含量均超标。每次实验取进水水样10L，加入硫酸亚铁，搅拌反应2min后，加入还原铁粉，搅拌反应10min后进行液固分离，得到脱铊后的出水。在不同用量的硫酸亚铁和不同用量的还原铁粉条件下，废水脱铊结果如表2所示。表2废水脱铊试验结果由表2可知，硫酸亚铁用量为25mg/L，还原铁粉用量为5mg/L时，处理水出水中Tl含量可以达到0.005mg/L；当硫酸亚铁用量为50mg/L，还原铁粉用量为10mg/L时，出水中Tl含量基本稳定在0.001mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法，其特征在于：在尾矿库废水中加入硫酸亚铁，混合均匀并反应1min以上后，加入还原铁粉，混合均匀并反应5min以上，反应完成后进行液固分离，液体即为脱铊后的出水，固体为含铊固体废物。

【技术特征摘要】
1.一种含铊尾矿库废水中铊的脱除方法，其特征在于：在尾矿库废水中加入硫酸亚铁，混合均匀并反应1min以上后，加入还原铁粉，混合均匀并反应5min以上，反应完成后进行液固分离，液体即为脱铊后的出水，固体为含铊固体废物。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小云，易伟灿，田学达，方亚东，武用，杨媚，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43