矿井洞坑含重金属废水的处理方法技术

本发明专利技术涉及重金属废水处理领域，公开了一种矿井洞坑含重金属废水的处理方法。包括：矿井洞坑含重金属废水从装有重金属吸附材料的吸附交换柱的底部流入，经过所述吸附交换柱从所述吸附交换柱的顶部流出，所述矿井洞坑含重金属废水中的重金属离子经过所述重金属吸附材料时，被吸附在所述重金属吸附材料的表面，当所述重金属吸附材料表面的重金属富集到饱和程度时，使用一定浓度的硫酸溶液解吸吸附在所述重金属吸附材料表面的重金属，再用电沉积所述解吸液，得到所述的高纯度重金属材料。在排放洞坑废水实现稳定达标的同时也实现了金属回收，从而保证了企业效益和环境安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含重金属废水处理领域，尤其涉及一种。
技术介绍
随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增多，产生的重金属废水不论是从数量上还是从种类上都大大增加，造成了不少重金属进入生态系统，引起了严重的环境污染和资源浪费。因此，重金属废水的治理一直是世界环保领域的重大课题。 其中含重金属废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。如矿山工业产生的含重金属废水主要是采矿和选矿废水，其中还含有各种矿物质悬浮物和有关金属离子。这些含重金属废水都具有较高的经济价值，但如不经处理直接排放会对环境以及人体有很大危害。比如地处闽西革命老区上杭县的一家大型国有控股矿业集团紫金矿业集团股份有限公司，该企业是中国最大的黄金生产企业、第三大矿产铜生产企业、第六大锌生产企业和中国控制金属矿产资源最多的企业之一。该企业的铜矿在开采过程中矿井洞坑里每日会产生近万吨含铜废水，该废水若经本方法处理后排放，可达到对周围环境以及居民生活无污染影响，又能实现铜等有价金属的有效回收。目前，对于含铜废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，这些方法也是处理其它重金属废水常用的方法。第一化学法I)中和沉淀法该方法处理含铜废水时，单一含铜废水，调节pH值为6. 92时，就能使铜离子形成氢氧化铜沉淀去除而达标。一般工业废水中的铜与铁共存时，控制PH值在8 9，可使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合工业废水，因各种金属最佳沉淀的PH值不同，铜的去除效果不好，不能达标排放。2)硫化物沉淀法该方法处理含铜废水可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题，硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多，反应的PH值范围较宽，硫化物还能沉淀部分铜离子络合物，不需要分流处理。由于硫化物沉淀细小，不易沉降，限制了它的应用，另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀，会溶解部分硫化物沉淀，不能满足排放要求，还需进一步采用物理化学方法处理。3)电化学法电化学方法处理含铜废水对浓度较高(铜的质量浓度大于lg/L时)的废水有一定的经济效益，但低浓度时电流效率较低。该方法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水，然而由于电极很容易污染，耗能、处理费用高等缺点限制了电化学法处理含铜废水的应用。第二离子交换法处理离子交换法是处理重金属废水的主要方法之一，以苯乙烯或丙烯酸聚合物为骨架制成各种离子交换树脂和螯合树脂可去除水体中的重金属离子，其中螯合树脂不仅保有一般离子交换树脂所具有的优点，又具备有机试剂所特有的高选择性的特色。主要是树脂中含有活性基团，如羟基、羧基、氨基等与金属离子进行鳌合，形成具有网状结构的笼形分子，因此能有效的吸附金属离子。它的优点是没有因化学沉淀而产生的废浆处理问题，降低了操作费用，操作简单。I)离子交换树脂离子交换树脂除铜效果颇佳，工业上常采用弱酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水；用强碱性阴离子交换树脂处理焦磷酸盐镀铜废水，使部分水循环利用。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量大、快速等优点，但由于这些鳌合树脂价格昂贵，大多停留在试验阶段，较少在工业中大规模应用。 2)离子交换纤维离子是近年来发展较快的一种离子交换新材料，在重金属废水处理领域有较大的发展。改性聚丙烯腈纤维对废水中铜的吸附研究表明，含铜废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后，铜离子的含量显著低于国家排放标准。但上述的离子交换技术存在的缺陷是吸附、冲洗和解析三个必要环节必须间断作业，难以实现自动化、连续化、大规模化工业生产。第三膜分尚技术膜法处理重金属废水一般选用反渗透、超滤及二者的结合技术，利用反渗透膜分离技术对含铜废水的处理较多。该技术有去除离子效率高、对生化毒物不敏感的特点，但是若废水中存在的阳离子如Cd2+、Cu2+，使膜不可恢复的污塞，增加了操作费用。膜的分离效率是随使用时间的延长而降低的，渗透速率降低，从而处理效果大大降低。第四吸附交换法吸附交换法主要是通过吸附材料的高比表面积的蓬松结构和特殊官能基团对水中重金属离子进行化学吸附交换的一种方法。低浓度的铜离子，尤其大量排放物中的痕量铜离子无法用传统的化学沉淀法去除，这是废水处理的一大难题，而吸附交换法是解决这个问题的有效方法之一。第五生物法该技术处理含铜废水的综合能力较强，使废水中的铜、六价铬、镍、锌、隔、铅等有害金属离子得到有效的去除，方法简便实用，过程控制简单，污泥量少，二次污染明显减少。然而该方法存在着功能菌繁殖速度和反应速率慢，处理水难以回用的缺点。综上所述，传统的化学、物理方法处理含铜废水一般出水金属浓度偏高，易产生二次污染，废水回用困难，因此，研发处理容量大，能够除去各种金属离子和回收有价重金属，处理水质好，可以回用等特点的新工艺新技术迫在眉睫，受到越来越多的专家学者的重视。
技术实现思路
本专利技术实施例第一目的在于提供一种，在废水稳定达标的同时也极大提高了铜的回收率，从而保证了回收效益和环境安全。本专利技术实施例提供的一种，包括矿井洞坑含重金属废水从装有重金属吸附材料的吸附交换柱的底部流入，经过所述吸附交换柱从所述吸附交换柱的顶部流出，所述矿井洞坑含重金属废水中的重金属离子经过所述重金属吸附材料时，被吸附在所述重金属吸附材料的表面，当所述重金属吸附材料表面的重金属富集到预定的程度时，清水清洗所述吸附柱，去除表面杂质；使用硫酸解吸吸附在对所述重金属吸附材料表面的重金属得到解吸液；电积所述解吸液，分离得到固体状的所述解吸液中的重金属。可选地，在所述矿井洞坑含重金属废水从装有重金属吸附材料的吸附交换柱的底部流入之前，还包括调节所述矿井洞坑含重金属废水的PH值，使所述矿井洞坑含重金属废水中的铁被沉淀去除； 在所述矿井洞坑含重金属废水中加入助凝剂和絮凝剂，使矿井洞坑含重金属废水的悬浮物沉淀去除。可选地，所述吸附交换柱设在一个由复数个相同的吸附交换柱的圆盘，其中所述圆盘可旋转，在所述装有重金属吸附材料的吸附交换柱上装置有接枝重金属离子吸附基质的硅胶；矿井洞坑含重金属废水从装有重金属吸附材料的吸附交换柱的底部流入，经过所述吸附交换柱从所述吸附交换柱的顶部流出的过程中，所述圆盘处于旋转状态。可选地，所述吸附交换柱的顶部为一定规格的筛网，底部为一定规格的筛网，在所述柱体上筛网与下筛网之间设置有重金属吸附材料。由上可见，应用本专利技术实施例的技术方案，由于在本实施例中采用装有重金属吸附材料的吸附交换柱对矿井洞坑含重金属废水进行重金属离子吸附交换，其对重金属的回收利用更加方便且实施更加便宜，对环境的污染更少。另外，在本实施例中，由于在进行重金属吸附交换过程中，矿井洞坑含重金属废水采用由下往上的逆向流向经过重金属吸附材料，有利于最大化的发挥重金属吸附材料的吸附作用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中图I为本专利技术实施例I提供的一种流程示意图；图2为本专利技术实施例I提供的铜、和铁的穿漏示意图；图3为本专利技术实施例I提供的铜和铁的解吸量对比示意图。具体实施例方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例I :图I为本实施例提供的一种流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井洞坑含重金属废水的处理方法，其特征是，包括：矿井洞坑含重金属废水从装有重金属吸附材料的吸附交换柱的底部流入，经过所述吸附交换柱的顶部流出，所述矿井洞坑含重金属废水中的重金属离子经过所述重金属吸附材料时，被吸附在所述重金属吸附材料的表面，当所述重金属吸附材料表面的重金属富集饱和程度时，使用一定浓度的硫酸解吸吸附在所述重金属吸附材料表面的重金属；再用电沉积所述解吸液，得到所述的高纯度重金属材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建宁，赵路，田春友，雷蕾，陈颖，李倩，高洪波，
申请(专利权)人：工信华鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：