本文選題：丁基二硫代碳酸鉀 + 臭氧氧化��； 參考：《廣東工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：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-Butyl Xanthate, 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年實施的《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準(GB25466-2010)》對鉛鋅浮選廢水的污染控制提出了更高的要求。本論文采用臭氧氧化法對PBX模擬廢水及其實際選礦廢水進行處理,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碳、硫元素的遷移特征,對其臭氧氧化產(chǎn)物進行分析,并進行了實際選礦廢水臭氧氧化試驗。首先,使用不同濃度臭氧對100mg/L PBX模擬廢水進行氧化分解試驗。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去除率僅達到50.9%和28.5%,這表明PBX在臭氧氧化過程中未能完全礦化,生成了小分子有機物穩(wěn)定存在于水體中。同時,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PBX被徹底分解時,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。臭氧氧化反應的開始階段,可能是臭氧在水體中發(fā)生間接反應從而產(chǎn)生·HO2和·O2-和H+,其中·HO2和·O2-優(yōu)先與PBX中的巰基發(fā)生反應生成SO42-,剩下的H+導致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成,C4H9OH由PBX中的C4H9-O-C鍵斷鍵而成。當羥基自由基抑制劑(C4H9OH)出現(xiàn)后,臭氧在水體中間接反應受到抑制,致使反應后期pH趨向穩(wěn)定。最后,采用臭氧氧化法與自然降解法對實際浮選廢水進行凈化試驗。結(jié)果表明,臭氧氧化比自然降解更能有效去除實際廢水的COD,而且節(jié)省時間。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。同時在試驗過程中,發(fā)現(xiàn)各單元作業(yè)廢水(除洗礦廢水)與尾礦庫外排水臭氧氧化處理后SO42-濃度的持續(xù)上升,推測該類水體中存在大量低價態(tài)含硫化合物(價態(tài)小于+6)。
[Abstract]:Flotation is the most commonly used flotation method for copper-lead-zinc sulphide ore at home and abroad. In the flotation process, sulfhydryl organic compounds should be added as trapping agents for sulphide minerals. Potassium n-Butyl Xanthate (PBX) is the most commonly used sulfhydryl flotation trapping agent. In addition to being adsorbed on the surface of sulphide minerals, the remaining PBX will remain in flotation wastewater, which will have a great impact on the environment. The discharge Standard of lead and Zinc Industrial pollutants (GB25466-2010), which was implemented in 2012, puts forward higher requirements for pollution control of lead-zinc flotation wastewater. In this paper, PBX simulated wastewater and its actual mineral processing wastewater were treated by ozone oxidation method. The effects of different ozonation conditions on PBX removal rate were investigated, and the characteristics of carbon and sulfur migration in PBX simulated wastewater during ozone oxidation were studied. The ozonation products were analyzed and the ozonation test of mineral processing wastewater was carried out. First, 100 mg / L PBX simulated wastewater was oxidized and decomposed with different concentrations of ozone. The results show that the removal rate of PBX can reach 100% under different ozone concentration, and the higher the ozone concentration is, the faster the removal rate of PBX is. However, the removal rates of COD and TOC were only 50.9% and 28.55.This indicated that PBX could not be completely mineralized during ozonation, resulting in the formation of small molecular organic compounds stable in water. At the same time, the pH of simulated wastewater decreased from 7.50 to 3.18 during ozone oxidation. Secondly, the migration characteristics of carbon and sulfur during PBX ozone oxidation were studied by TOC analyzer and ion chromatography. The results show that the distribution of carbon and sulfur in the gas phase and liquid phase is not affected by the ozone concentration. When PBX is completely decomposed, 71.5% carbon and 79.4% sulfur are present in the liquid phase system, 28.5% carbon and 20.6% sulfur are present in the gas phase system. Carbon and sulfur in liquid phase system exist in the form of TOC and so 4-2 -, respectively. In the initial stage of ozonation reaction, it may be that ozone reacts indirectly in water to produce H _ 2, O _ 2- and H, where O _ 2 and O _ 2-preferentially react with sulfhydryl group in PBX to form so _ 42-and the remaining H results in a decrease of pH. Furthermore, the ozonation products were determined by GC / MS and UPLC / MS. The results show that the products of PBX (C _ 4H _ 9OCSSK) decomposed by ozone are so _ 42- and C _ 4H _ 9OH _ 2- oxidized from sulfur in the polar group of PBX to form C _ 4H _ 9OH and C _ 4H _ 9-O-C bond in PBX. When the hydroxyl radical inhibitor (C _ 4H _ 9OH) appeared, the indirect reaction of ozone in water was inhibited, which resulted in the stabilization of pH in the later stage of reaction. Finally, ozone oxidation and natural degradation were used to purify flotation wastewater. The results show that ozonation is more effective than natural degradation in removing COD from waste water and saving time. The ozone oxidation process is especially effective in treating the waste water from the tailings reservoir. It can be used as an advanced treatment method for the waste water discharged from the tailings reservoir of the concentrator through proper adjustment. At the same time, it was found that the concentration of so _ 4 _ 2-- increased continuously after the ozonation treatment of each unit wastewater (except washing wastewater) and the tailings reservoir, and it was inferred that there were a large number of low-priced sulfur compounds (valence < 6) in this kind of water.
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X753

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本文編號：2111617