金属矿分离废水分质处理分级循环利用物理化学基础

Aimed at disposing the waste water from the extraction processing of ferrous and non-ferrous metals, advanced technology using in analytical chemistry, water-treatment technology, electrochemical analysis and surface analysis will be employed to investigate the common physical chemistry problem among the recycling of beneficiation waste water. And systematic study will be conducted on the interfacial interaction laws and the principle of interfacial regulation between soluble fraction, organic matter and solid suspended in the beneficiation waste water and minerals. Efficient and selective techniques will been developed to remove damaging compositions in waste water which influence the efficiency of minerals separation. Based on the varying effect of waste water on the floatability of different minerals, novel techniques of recycling the waste water in beneficiation will be built to achieve recycling of waste water by classification. A new technology prototype of mineral processing waste water recycling by combining treating based on water quality and reusing according to classifying will be formed. Besides, mineral processing technology by saving water from the sources and advanced integrated treatments for refractory and high concentration waste water will also be studied. All of those studies will provided theoretical bases and technical supports for waste water recycling in the extraction processing of ferrous and non-ferrous metals.

针对黑色、有色金属分离废水，利用先进的分析化学技术、水处理技术、电化学技术、表面分析技术等，紧紧围绕选矿废水循环利用过程中的物理化学共性问题，系统深入研究废水中可溶性组分、有机物、固体悬浮物与矿物间的界面相互作用规律和界面调控原理，并针对各类选矿废水的水质特点开发高效地选择性处理技术，选择性的去除选矿废水中影响矿物有效分离的有害因素；同时依据废水对不同矿物可浮性影响的特性进行分级循环利用，形成选矿废水分质处理分级循环利用的新技术原型。并开展研究源头节水的废水循环利用和难处理高浓度选矿废水的深度处理集成技术。这些物理化学基础研究将为优化金属矿物分离过程水循环提供理论依据和技术支持。

项目针对我国矿山废水种类多、不同废水性质差异大、处理成本高等问题，项目组深入研究了废水中污染物与矿物间的物理化学界面作用，揭示了可溶性组分、有机物、固体悬浮物等有害组分的来源、迁移和特性及其对矿物浮选行为的影响规律，确定了有害组分基于靶向消除负面影响、精确处理的分质处理与分级回用原则，建立了选矿废水水质水量平衡管理网络，阐明了选矿废水低成本、高选择性精准治理技术和深度处理集成技术的理论基础和源头节水选矿新药剂与工艺的物理化学基础，提出了“分质处理分级循环”的废水处理理念，建立了选矿废水处理与循环的全局水质水量平衡系统，设计开发了源头节水新浮选药剂与新选矿工艺，实现了金属矿分离废水低成本、选择性处理和循环利用，为我国矿物分离废水处理与循环提供了理论与技术支撑，同时对其他工业过程废水处理与循环提供借鉴，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。针对钨选矿废水中残留水玻璃浓度高、固体悬浮物难以自然沉降、废水回用影响钨选矿指标等问题，通过颗粒电性调控使胶体和微细粒矿泥聚结成大颗粒絮体而沉降，形成了颗粒电性调控-絮凝-尾砂载体助沉技术，实现残留水玻璃和固体悬浮物的深度净化处理，该技术在洛钼集团成功获得工业应用，有效提高了钨选矿指标。针对多金属硫化矿浮选工艺复杂、残余浮选药剂交互影响等问题，开展了有机物的深度消解和废水回用研究，最终形成了废水分质处理分级回用技术，该技术在柿竹园多金属硫化矿选矿厂获得了工业应用。针对钨冶炼废水中可溶性组分、重金属离子浓度高等问题，通过电化学催化氧化和电絮凝进行了氨氮、有机物和氟化物的深度去除，形成了复杂钨冶炼废水电化学深度处理技术，该技术在江西省修水赣北钨业有限公司进行推广应用。相关研究成果获得了国家科技进步二等奖和江西省科学技术进步二等奖，成果转化3119.00万元，发表学术论文41篇，申请国家发明专利12项（已授权7项），培养博士、硕士研究生11人。