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《中南大学》 2006年
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凡口选矿回水中铅锌硫化矿浮选基础研究与工业实践

戴晶平  
【摘要】: 水资源与环境密切相关,也与人类发展密切相关,因此水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一。矿山是金属资源的重要来源地,在开采和选别过程中需要消耗大量的水,使用后形成废水,选矿废水是其重要的组成部分。根据资料统计,全国矿山选矿厂,每年排放的废水总量大约占全国工业废水总量的十分之一,选矿废水含有大量诸如重金属离子、悬浮物、药剂等污染物,排放废水引起水资源浪费和环境污染,开展废水循环利用具有重要的理论意义和实践意义。 早在70年代,凡口铅锌矿对选矿废水进行过回收利用,并将回水应用于选矿生产过程的试验,但结果表明,选矿废水严重影响生产指标,因此凡口铅锌矿选矿厂自建成投产以来,一直采用新水生产,每年消耗新水750万m~3,排出相应量的选矿废水,造成了极大的资源浪费,污染周边的生态环境。 本文以凡口复杂铅锌硫化矿选厂为对象,研究选矿废水的处理,回水对硫化矿浮选行为的影响,回水中浮选剂作用机理及表面产物生成机制,回水中金属离子及起泡剂的影响,回水利用的工艺条件等,最终实现选矿废水回用工业化生产。 通过沉降试验研究了固体浓度,稀释程度以及絮凝剂种类和用量对选矿回水沉降特性的影响,结果表明回水沉降时间随固体浓度增大而增大,稀释回水可以减小沉降时间;添加絮凝剂可以显著影响回水的沉降时间,絮凝剂的添加要控制在5g/t以内;模拟了高效浓密机处理凡口选矿回水的处理过程,并得出了最佳的处理参数,这些参数是工业生产的参考。 进行了选矿回水对方铅矿,闪锌矿以及黄铁矿三种矿物浮选行为的影响规律研究;模拟了不同水化学环境因素包括硬度,离子强度,残余药剂对硫化矿浮选分离行为的影响;考察了回水对硫化矿浮选速度的影响,为设计合理的回水循环利用流程确定了基本的理论数据。 运用电化学测试手段和红外光谱分析研究了不同选矿回水与矿物表面相互作用的机理,揭示了回水中残留捕收剂,金属离子与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿不同的反应机理和表面产物的生成机制,对浮选行为影响不同的规律,创新性的提出回水循环要实行分支处理、区别对待的原则。 运用量子化学计算研究了不同金属离子对闪锌矿能带结构的影响,从分子层面探讨了回水中残余重金属离子影响浮选分离效率的机制。 运用高速摄影技术研究了表面活性剂浓度与气泡粒度分布的关系,探讨了回水中残余起泡剂对矿物富集分离的影响。 根据理论研究的结果,进行了回水实际矿石分选试验,在此基础上进行了工业试验,并取得技术上和经济上的成功,废水治理与回用系统已正式投入工业化运行,首次解决了凡口矿选厂建厂近四十年来未能解决的废水回用难题。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X703

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【引证文献】
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【二级引证文献】
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5 本报记者 吴丹;发表“中华绿标志”贵阳宣言[N];贵阳日报;2006年
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9 记者  王端鹏 实习生 乔文静;在环境保护中当好“管家”[N];济南日报;2006年
10 曾培炎;全面贯彻落实科学发展观 开创环境保护工作新局面[N];人民日报;2006年
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