丁基二硫代碳酸鉀臭氧氧化過程中C與S遷移特征的研究.pdf

1、對于銅鉛鋅硫化礦，國內(nèi)外最常用的選礦方法為浮選法。在浮選過程中，需添加巰基類有機(jī)化合物作為硫化礦物的捕集劑。其中丁基二硫代碳酸鉀(Potassium n-ButylXanthate，PBX)是最常用的巰基類浮選捕集劑。除了被硫化礦物表面吸附外，其余的PBX會殘留在浮選廢水中，對環(huán)境造成較大的影響。2012年實(shí)施的《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB25466-2010)》對鉛鋅浮選廢水的污染控制提出了更高的要求。
　　本論文采用臭氧氧

2、化法對PBX模擬廢水及其實(shí)際選礦廢水進(jìn)行處理，探究不同臭氧氧化條件對PBX去除率的影響，研究了PBX模擬廢水在臭氧氧化過程中硫碳元素的遷移特征，對其臭氧氧化產(chǎn)物進(jìn)行分析，并進(jìn)行了實(shí)際選礦廢水臭氧氧化試驗(yàn)。
　　首先，使用不同濃度臭氧對100mg/L PBX模擬廢水進(jìn)行氧化分解試驗(yàn)。結(jié)果表明，在不同臭氧濃度的條件下，PBX的去除率均能夠達(dá)到100％，而且臭氧輸出濃度越高，PBX去除速率越快。但COD和TOC去除率僅達(dá)到50.9％和2

3、8.5％，這表明PBX在臭氧氧化過程中未能完全礦化，生成了小分子有機(jī)物穩(wěn)定存在于水體中。同時(shí)，臭氧氧化過程中模擬廢水pH從初始值7.50下降至3.18。
　　其次，使用TOC分析儀和離子色譜研究了PBX臭氧氧化過程中碳、硫元素的遷移特征。結(jié)果表明，碳、硫元素在氣相和液相體系中的分布比例不受臭氧濃度的影響，當(dāng)PBX被徹底分解時(shí)，71.5％碳元素和79.4％硫元素存在于液相體系中，28.5％碳元素和20.6％硫元素存在于氣相體系中，液

4、相體系中的碳和硫分別以TOC和SO42-的形式存在。臭氧氧化反應(yīng)的開始階段，可能是臭氧在水體中發(fā)生間接反應(yīng)從而產(chǎn)生·HO2和·O2-和H+，其中·HO2和·O2-優(yōu)先與PBX中的巰基發(fā)生反應(yīng)生成SO42-，剩下的H+導(dǎo)致pH下降。
　　再者，使用GC/MS和UPLC/MS相結(jié)合的分析方法對臭氧氧化產(chǎn)物進(jìn)行測定。結(jié)果表明，PBX(C4H9OCSSK)被臭氧氧化分解后產(chǎn)物是SO42-和C4H9OH，SO42-由PBX極性基中的硫氧化而

5、成，C4H9OH由PBX中的C4H9-O-C鍵斷鍵而成。當(dāng)羥基自由基抑制劑(C4H9OH)出現(xiàn)后，臭氧在水體中間接反應(yīng)受到抑制，致使反應(yīng)后期pH趨向穩(wěn)定。
　　最后，采用臭氧氧化法與自然降解法對實(shí)際浮選廢水進(jìn)行凈化試驗(yàn)。結(jié)果表明，臭氧氧化比自然降解更能有效去除實(shí)際廢水的COD，而且節(jié)省時(shí)間。臭氧氧化法對尾礦庫外排水的處理效果尤為明顯，通過適當(dāng)調(diào)試可作為選礦廠尾礦庫外排廢水的深度處理手段。同時(shí)在試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)各單元作業(yè)廢水（除洗礦