申请日2012.12.28
公开(公告)日2014.07.02
IPC分类号C02F1/62; C02F1/42
摘要
一种利用离子交换纤维去除选矿废水中有害金属离子的工艺，其步骤为：a.将离子交换纤维经过编织定型，包裹于载体之外，构成吸附单元;b.待处理的选矿废水进行至少24小时的自然沉降，以初步去除其中的固体颗粒和杂质;c.将所述吸附单元载体置于经过自然沉降的选矿废水中，以200～400r/min的转速充分搅拌0.5～1小时，然后静置2～4小时;d.将吸附单元取出，用0.05mol/L盐酸溶液洗涤2次，再以0.1mol/L的盐酸和0.05mol/L的硫脲溶液的混合溶液洗脱，以回收吸附单元;经过吸附处理后的选矿废水进入其他废水处理流程。本发明工艺操作简单，吸附效率高，操作时间短，容易实现多级组合，具有高效、经济和对环境友好的优势，有利于我国选矿废水的有效处理和循环利用。
权利要求书
1.一种利用离子交换纤维去除选矿废水中有害金属离子的工艺，其特征在 于：
a.将离子交换纤维经过编织定型，包裹于载体之外，构成吸附单元;
b.待处理的选矿废水进行至少24小时的自然沉降，以初步去除其中的固体 颗粒和杂质;
c.将所述吸附单元载体置于经过自然沉降的选矿废水中，以200～400r/min 的转速充分搅拌0.5～1小时，然后静置2～4小时;
d.将负载了选矿废水中的有害金属离子的吸附单元取出，用0.05mol/L盐 酸溶液洗涤2次，再以0.1mol/L的盐酸和0.05mol/L的硫脲溶液的混合溶液洗 脱，以回收所述吸附单元;经过吸附处理后的选矿废水进入其他废水处理流程。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述离子交换纤维为弱碱性离 子交换纤维。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述载体为耐酸耐碱的刚性无 机载体。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述载体材料为硅胶或高强度 塑料。
5.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述离子交换纤维的功能基团 为-NH+(CH3)2Cl-、物理形态为淡黄色纤维状固体、含水率15%～20%、pH范 围0～14、交换容量大于6.60mmol/g、成份为聚丙烯接枝苯乙烯后接枝仲氨基所 得到产品。
6.如权利要求5所述的工艺，其特征在于，将所述弱碱性离子交换纤维织 成10cm×10cm的织物，选用直径为1.5cm，密度为1.012kg/m3的球状塑料载体， 将该织物包裹于该载体之上，形成吸附单元。
说明书
利用离子交换纤维去除选矿废水 中有害金属离子的工艺
技术领域
本发明属于湿法冶金技术研究领域，具体地说，涉及到一种利用弱碱性离 子交换纤维对选矿工业废水中的有害金属离子进行吸附去除，以保证选矿废水 循环回用的方法。
背景技术
浮选工艺目前广泛应用于我国的各有色金属矿山，以铅锌矿山为例，该类 矿山多为复杂共生矿，浮选时由于矿石性质不同，造成选矿流程、选矿药剂种 类的复杂多变，使得选矿过程中所产生的选矿废水难以循环使用，绝大部分废 水伴随尾矿以尾矿浆的形式从选矿厂排出。选矿废水包括选矿排出的精矿浓缩 和过滤产生的废水、尾矿水、主厂房冲洗地面和设备的废水，有时还有中矿浓 密溢流水和选矿过程中脱药排水等。根据我国铅锌矿山的规模，每年采矿与选 矿耗水量达12～15亿吨，占有色金属工业耗水量的30%左右。
国内常用的选矿废水处理手段包括自然降解、混凝沉淀、中和、吸附、氧 化分解等，废水回用率相对较低，资源化利用程度不高。目前我国有色选矿行 业废水回用率仅为76%，距离行业标准85%差距很大，其原因主要是缺乏先进、 实用、经济的废水处理及回用技术和工程示范的带动。如何合理地利用选厂废 水，是国内选矿厂亟待解决的一个重要课题。
离子交换纤维是近年来发展起来的新型配位聚合物，它是一种纤维状的表 面吸附和分离材料，由许多粗细均匀的单丝构成，单丝直径范围在20～300μm 之间。离子交换纤维的功能主要体现在纤维(或纤维状多聚物)表面活性基团 离解出的可交换离子与某些同性离子相交换，达到吸附和分离该同性离子的目 的。作为一种离子交换材料，与传统的离子交换树脂相比，其直径比球状离子 交换脂小1～2个数量级，比表面大百余倍，因此具有吸附容量大、吸附速度与 洗脱速度更快、化学稳定性较高、能耗低、流体阻力小、开发应用形式多样化 等诸多优点。它可以以各种形式如纤维、纱线、织物、无纺布等形态付诸于应 用，适用于各种方式的离子交换过程，如于纯水制备、生物制剂制备、工业污 水处理、有毒和恶臭气体吸附、催化剂再生、贵重金属回收、海洋稀有金属采 集等。
发明内容
本发明的目的是应用弱碱性离子交换纤维对选矿工业废水中的有害金属离 子进行去除，以保证选矿废水的循环回用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用离子交换纤维去除选矿废水中有害金属离子的工艺，其特征在于：
a.将离子交换纤维经过编织定型，包裹于载体之外，构成吸附单元;
b.待处理的选矿废水进行至少24小时的自然沉降，以初步去除其中的固体 颗粒和杂质;
c.将所述吸附单元载体置于经过自然沉降的选矿废水中，以200～400r/min 的转速充分搅拌0.5～1小时，然后静置2～4小时;
d.将负载了选矿废水中的有害金属离子的吸附单元取出，用0.05mol/L盐 酸溶液洗涤2次，再以0.1mol/L的盐酸和0.05mol/L的硫脲溶液的混合溶液洗 脱，以回收所述吸附单元，供循环使用;经过吸附处理后的选矿废水进入其他 废水处理流程。
如上所述的工艺，优选地，所述离子交换纤维为弱碱性离子交换纤维。
如上所述的工艺，优选地，所述载体为耐酸耐碱的刚性无机载体。
如上所述的工艺，优选地，所述载体材料为硅胶或高强度塑料。
如上所述的工艺，优选地，所述离子交换纤维的功能基团为-NH+(CH3)2Cl-、 物理形态为淡黄色纤维状固体、含水率15%～20%、pH范围0～14、交换容量 大于6.60mmol/g、成份为聚丙烯接枝苯乙烯后接枝仲氨基所得到产品。
如上所述的工艺，优选地，所述离子交换纤维为桂林正翰科技开发有限责任 公司的ZB-6弱碱性阴离子交换纤维。
如上所述的工艺，优选地，将所述弱碱性离子交换纤维织成10cm×10cm的 织物，选用直径为1.5cm，密度为1.012kg/m3的球状塑料载体，将该织物包裹于 该载体之上，形成吸附单元。
本发明的优点是：工艺操作简单，提取效率高，操作时间短，容易实现多 级组合，具有高效、经济和对环境友好的优势。
