白钨选矿行业由于使用大量ZL、丁胺黑药、丁基黄药、煤油2#油和水玻璃，选矿废水中含有残余药剂和水玻璃，对水质影响大。如果直接排放对环境造成严重的污染，如果回用将恶化浮选现象，影响选矿金属回收率，因此，必须对选矿废水进行处理。
研究表明：(1)磨矿浮选后比重较小的细粒滑石、云母、细泥等进入尾矿，矿泥中细颗粒受布朗运动作用不能自沉;(2)细粒矿石与水玻璃溶液相互混合时，细矿粒与硅酸钠形成带有负电性的胶团，使尾矿水呈胶体悬浊液，极难沉淀澄清，投加石灰和絮凝剂很难使水玻璃和药剂形成的稳定胶体脱稳，且造成大量的石膏渣，减少尾矿库服务年限。但以上这些水处理及回用技术都还只停留在传统的处理方法(絮凝沉淀法)，其共同不足是处理成本高、需停留时间长、渣量大易造成二次污染、容易结垢。国内外科技工作者一直在寻求高效低耗、能有效控制白钨选矿废水进一步迁移和扩散的新技术。电絮凝依据电解及电凝聚原理，通过氧化、中和、凝聚、气浮四种作用机理使稳定的水玻璃胶体形态改变，达到脱稳，形成上浮于废水表面的浮渣，具有处理成本低、污泥量少、占地面积小、自动化程度高和水玻璃处理率高等优点。
1、材料与方法
1.1 试验装置与器材
1.1.1 电絮凝装置
电絮凝装置具体包括设备明细见表1。
1.1.2 试验器材
试验器材：100L塑料桶2个，1L烧杯2个，0.5L烧杯4个，取样瓶8个，1L量筒1个，移液管，洗耳球，玻璃棒，滤纸(中速)，pH值试纸，PAM，PAC，稀硫酸20L(73%)。
1.1.3 废水来源
试验废水采用某钨业选矿公司白钨选矿废水，共两种，1#废水为白钨选矿厂尾矿浓密后溢流废水(未加石灰沉淀)和2#废水为白钨选矿厂尾矿加石灰排至尾矿库沉淀后回水。
1.2 试验设计与分析方法
1.2.1 试验设计
1#废水处理试验步骤：
第一步：取1#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号①)，调节桶中废水的pH至9.5～10。
第二步：将调节好pH值的1#废水泵入电凝聚装置，废水经电凝聚处理后进入自浮槽，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分离，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-1)。
第三步：自浮槽底部清液泵入电凝聚装置作二次电解，废水经电凝聚处理后进入自浮槽，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分离，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号①-2)。
第四步：取剩余的完成pH调节的1#废水，加自来水按1∶1稀释，泵入电凝聚装置，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电凝聚处理后直接采用量筒取样观察。
2#废水处理试验步骤：
第一步：取2#废水100L入塑料桶中，取样600mL(水样编号②)。
第二步：将2#废水泵入电凝聚装置，废水经电凝聚处理后进入自浮槽，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分离，运行25min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-1)。
第三步：自浮槽底部清液泵入电凝聚装置作二次电凝聚，废水经电凝聚处理后进入自浮槽，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口到自浮槽的管道中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，在自浮槽中完成浮渣和水的分离，运行20min后，取自浮槽底部的清水过滤(用滤纸)，滤后水取样600mL(水样编号②-2)。
第四步：取剩余的2#废水泵入电凝聚装置，在进入电凝聚装置前的管道中计量泵投加PAC溶液(10%浓度)，在电凝聚装置出口中计量泵投加PAM(0.1%浓度)，废水经电凝聚处理后直接采用量筒取样时加10%稀硫酸调节pH为8观察。
1.2.2 水玻璃检测方法
水玻璃的氧化钠(中和法)由于硅酸为弱酸，水玻璃中的硅酸钠水解后生成氢氧化钠而使溶液显碱性，可用盐酸标准滴定溶液滴定，借以求得试样中氧化钠的质量百分数。其化学反应式如下：
在一已知质量的干燥的称量瓶中，准确称入约1g试样，然后用煮沸除去CO2后的热水冲洗，移入250mL的锥形瓶中，再加入100mL已冷却的煮沸后除去CO2的水，并充分摇荡。待试样完全溶解后，加数滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂溶液，用0.5mol/L盐酸标准滴定溶液滴定，至溶液由绿色变成微红色即为终点。
2、试验原理
电凝聚是一个复杂的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子，在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：
(1)在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”———铁或铝的氢氧化物。
(2)水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性。
(3)脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。
由于电凝聚过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电凝聚法具有很多的优点，如：设备简单，占地面积少，设备维护简单;电凝聚过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理;操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制。
电凝聚法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：
电凝聚法在处理过程中具有多功能性，除了电凝聚作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。本试验采用铁、铝混合阳电极。
3、结果
3.1 电絮凝设备运行参数
电絮凝设备运行参数见表2。
3.2 试验结果
试验运行结果见表3。
4、结论与分析
(1)白钨选矿废水加石灰在尾矿库沉淀后，水不调pH，一次电凝聚处理对硅酸盐的去除率仅为19.3%，加上二次电凝聚处理，对硅酸盐的总去除率仅为52.8%。
(2)白钨选矿废水调pH至9.5后一次电凝聚处理对硅酸盐的去除率高达89.2%以上，加上二次电凝聚处理，对硅酸盐的总去除率高达98.1%以上。
(3)白钨选矿废水加石灰在尾矿库沉淀后，水不调pH，一次电凝聚处理后调pH至8左右的水样同样可以达到清澈、透明，预计水质指标和白钨选矿废水二次电凝聚出水相当。
(4)白钨选矿废水调pH至9.5～10稀释1倍后，一次电凝聚处理的水样同样可以达到清澈、透明，预计水质指标和白钨选矿废水二次电凝聚出水相当，且加药量大幅度降低。
综合以上分析，电凝聚对白钨选矿中产生的废水处理效果显著。(来源：长沙有色冶金设计研究院有限公司)
