多金属伴生金矿选矿废液预处理设备

1629 编辑：中冶有色技术网来源：广州南大环保科技有限公司

2021-12-06 11:42:43

权利要求

1.一种多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，包括：

由盖体、侧壁和底板合围而成的固液分离装置(1)；

由盖体、侧壁和底板合围而成的结晶物分离装置(2)，冷冻水管(201)从结晶物分离装置(2)的外部贯穿结晶物分离装置(2)的盖体一侧、一侧侧壁或者底板一侧进入结晶物分离装置(2)的内部空间后，再从结晶物分离装置(2)的盖体另一侧、另一侧侧壁或者底板另一侧穿出；

由盖体、侧壁和底板合围而成的吸附装置(3)，吸附装置(3)的内部设置有至少一块带有滤水孔(32)的滤水隔板(31)，滤水隔板(31)将吸附装置(3)的内部空间分割成两个以上的工作腔，在工作腔中充填有海绵或颗粒状吸附材料；

第一水管(4)，第一水管(4)从固液分离装置(1)的上方垂直贯穿固液分离装置(1)的盖体后与固液分离装置(1)的内部空间连通；

第二水管(5)，第二水管(5)从结晶物分离装置(2)的侧壁下部贯穿侧壁后与结晶物分离装置(2)的内部空间连通；至少有一条与第一水管(4)垂直连接的旁通管道(401)将第一水管(4)与第二水管(5)连通；固液分离装置(1)的侧壁上方设置有出水管道(101)，出水管道(101)将固液分离装置(1)与第二水管(5)连通；

第三水管(6)，第三水管(6)的一端从结晶物分离装置(2)的侧壁上部贯穿侧壁后与结晶物分离装置(2)的内部空间连通，第三水管(6)的另一端从吸附装置(3)的侧壁下部贯穿侧壁后与吸附装置(3)的内部空间连通；

第四水管(7)，第四水管(7)的一端从吸附装置(3)的侧壁上部贯穿侧壁后与吸附装置(3)的内部空间连通。

2.如权利要求1所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：设置有四条与第一水管(4)垂直连接的旁通管道(401)，四条旁通管道(401)将第一水管(4)与第二水管(5)连通。

3.如权利要求1所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：吸附装置(3)的内部平行设置有四块带有滤水孔(32)的滤水隔板(31)，四块滤水隔板(31)将吸附装置(3)的内部空间由下至上分割成五个工作腔，亦即第一工作腔(301)、第二工作腔(302)、第三工作腔(303)、第四工作腔(304)和第五工作腔(305)。

4.如权利要求3所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：在第一工作腔(301)中充填有海绵，在第二工作腔(302)中充填有沸石，在第三工作腔(303)中充填有活性炭，在第四工作腔(304)中充填有蒙脱石，在第五工作腔(305)中充填有海泡石。

5.如权利要求1至4任一项所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：冷冻水管(201)从结晶物分离装置(2)的上方向下垂直贯穿结晶物分离装置(2)的盖体一侧伸入到结晶物分离装置(2)的内部空间的底部后两次弯折，再向上垂直贯穿结晶物分离装置(2)的盖体另一侧延伸到结晶物分离装置(2)之外。

6.如权利要求5所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：在结晶物分离装置(2)中平行设置有5条冷冻水管(201)。

7.如权利要求1至4任一项所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：冷冻水管(201)从结晶物分离装置(2)的下方向上垂直贯穿结晶物分离装置(2)的底板一侧伸入到结晶物分离装置(2)的内部空间的顶部后两次弯折，再向下垂直贯穿结晶物分离装置(2)的底板另一侧延伸到结晶物分离装置(2)之外。

8.如权利要求1至4任一项所述的多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其特征在于：冷冻水管(201)从结晶物分离装置(2)的外侧垂直贯穿结晶物分离装置(2)的一侧侧壁伸入到结晶物分离装置(2)的内部空间后，再垂直贯穿结晶物分离装置(2)的另一侧侧壁延伸到结晶物分离装置(2)之外。

说明书

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及多金属伴生金矿选矿废液预处理设备。

背景技术

多金属伴生金矿在选矿的过程中，通常使用堆浸法将矿物中的金元素与其他金属元素(多为重金属元素)或/和杂质进行初步的分离。在此过程中会产生大量的、含有重金属元素(例如铜、镉、铅、铬、锰等)和萘、酚、蒽、氰化物等有机物质的选矿废液(水和有机溶剂的混合液)。如果对选矿废液不加以处理直接排放到选矿场周边的水体中，会严重污染环境。

由于多金属伴生金矿的选矿废液的成分复杂，含有多种有害物质，采用单一的方法，例如择一地使用化学沉淀法、吸附法、离子交换法、纳米重金属水处理法、微生物处理法，难以达到理想的废液处理效果。一般说来，只有综合运用多种方法并使用较为复杂昂贵的废液处理设备，才有可能取得较为理想的废液治理效果。

然而，中小型多金属伴生金矿，特别是小型多金属伴生金矿，受其经济实力的限制，极少使用复杂昂贵的废液处理设备对选矿废液进行综合处理。

发明内容

本实用新型提供了一种多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，其目的旨在以较低的成本对多金属伴生金矿选矿废液进行预处理，并在此基础上结合离子交换法和生物技术对选矿废液进行彻底治理。该目的是通过下述技术方案实现的：

一种多金属伴生金矿选矿废液预处理设备，包括：

由盖体、侧壁和底板合围而成的固液分离装置；

由盖体、侧壁和底板合围而成的结晶物分离装置，冷冻水管从结晶物分离装置的外部贯穿结晶物分离装置的盖体一侧、一侧侧壁或者底板一侧进入结晶物分离装置的内部空间后，再从结晶物分离装置的盖体另一侧、另一侧侧壁或者底板另一侧穿出；

由盖体、侧壁和底板合围而成的吸附装置，吸附装置的内部设置有至少一块带有滤水孔的滤水隔板，滤水隔板将吸附装置的内部空间分割成两个以上的工作腔，在工作腔中充填有海绵或颗粒状吸附材料；

第一水管，第一水管从固液分离装置的上方垂直贯穿固液分离装置的盖体后与固液分离装置的内部空间连通；

第二水管，第二水管从结晶物分离装置的侧壁下部贯穿侧壁后与结晶物分离装置的内部空间连通；至少有一条与第一水管垂直连接的旁通管道将第一水管与第二水管连通；固液分离装置的侧壁上方设置有出水管道，出水管道将固液分离装置与第二水管连通；

第三水管，第三水管的一端从结晶物分离装置的侧壁上部贯穿侧壁后与结晶物分离装置的内部空间连通，第三水管的另一端从吸附装置的侧壁下部贯穿侧壁后与吸附装置的内部空间连通；

第四水管，第四水管的一端从吸附装置的侧壁上部贯穿侧壁后与吸附装置的内部空间连通。

进一步地，设置有四条与第一水管垂直连接的旁通管道，四条旁通管道将第一水管与第二水管连通。

进一步地，吸附装置的内部平行设置有四块带有滤水孔的滤水隔板，四块滤水隔板将吸附装置的内部空间由下至上分割成五个工作腔，亦即第一工作腔、第二工作腔、第三工作腔、第四工作腔和第五工作腔。

进一步地，在第一工作腔中充填有海绵，在第二工作腔中充填有沸石，在第三工作腔中充填有活性炭，在第四工作腔中充填有蒙脱石，在第五工作腔中充填有海泡石。

进一步地，冷冻水管从结晶物分离装置的上方向下垂直贯穿结晶物分离装置的盖体一侧伸入到结晶物分离装置的内部空间的底部后两次弯折，再向上垂直贯穿结晶物分离装置的盖体另一侧延伸到结晶物分离装置之外。

进一步地，在结晶物分离装置中平行设置有5条冷冻水管。

进一步地，冷冻水管从结晶物分离装置的下方向上垂直贯穿结晶物分离装置的底板一侧伸入到结晶物分离装置的内部空间的顶部后两次弯折，再向下垂直贯穿结晶物分离装置的底板另一侧延伸到结晶物分离装置之外。

进一步地，冷冻水管从结晶物分离装置的外侧垂直贯穿结晶物分离装置的一侧侧壁伸入到结晶物分离装置的内部空间后，再垂直贯穿结晶物分离装置的另一侧侧壁延伸到结晶物分离装置之外。

本实用新型具有下述有益效果：

1、能有效降低多金属伴生金矿选矿污水的生物毒性，从而为后续的生物(包括微生物)处理奠定坚实的基础。

2、结构简单，成本较低，便于中小型多金属伴生金矿推广实施。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的垂直剖面结构示意图；

图2为实施例一中的结晶分离装置的水平剖面结构示意图；

图3为实施例一中的滤水隔板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二中的结晶分离装置的垂直剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例三中的结晶分离装置的垂直剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，详细介绍本实用新型的结构特征。

实施例一

如图1所示，一种多金属伴生金矿选矿污水预处理设备，包括下列装置或部件：

(1)由盖体、侧壁和底板合围而成的固液分离装置1；

(2)由盖体、侧壁和底板合围而成的结晶物分离装置2，冷冻水管201从结晶物分离装置2的上方向下垂直贯穿结晶物分离装置2的盖体一侧伸入到结晶物分离装置2的内部空间的底部后两次弯折，再向上垂直贯穿结晶物分离装置2的盖体另一侧延伸到结晶物分离装置2之外；如图2所示，在本实施例中的结晶物分离装置2中，平行设置有5条冷冻水管201；

(3)由盖体、侧壁和底板合围而成的吸附装置3，吸附装置3的内部设置有四块如图3所示的、带有滤水孔32的滤水隔板31，四块滤水隔板31由下至上将吸附装置3的内部空间分割成五个工作腔，亦即第一工作腔301、第二工作腔302、第三工作腔303、第四工作腔304和第五工作腔305；在第一工作腔301中充填有海绵，在第二工作腔302中充填有沸石颗粒，在第三工作腔303中充填有活性炭颗粒，在第四工作腔304中充填有蒙脱石颗粒，在第五工作腔305中充填有海泡石颗粒；

(4)第一水管4，第一水管4从固液分离装置1的上方垂直贯穿固液分离装置1的盖体后与固液分离装置1的内部空间连通；

(5)第二水管5，第二水管5从结晶物分离装置2的侧壁下部贯穿侧壁后与结晶物分离装置2的内部空间连通；四条与第一水管4垂直连接的旁通管道401将第一水管4与第二水管5连通；固液分离装置1的侧壁上部设置有出水管道101(也可将出水管道设置在固液分离装置1的盖体上)，出水管道101将固液分离装置1与第二水管5连通；

(6)第三水管6，第三水管6的一端从结晶物分离装置2的侧壁上部贯穿侧壁后与结晶物分离装置2的内部空间连通，第三水管6的另一端从吸附装置3的侧壁下部贯穿侧壁后延伸到第一工作腔301的内部且与第一工作腔301连通；

(7)第四水管7，第四水管7的一端从吸附装置3的侧壁上部贯穿侧壁后与吸附装置3的第一工作腔301连通。

实施例二

实施例二的基本结构与实施例一完全相同，所不同的是，如图4所示，在实施例二中的结晶物分离装置2中，冷冻水管201是从结晶物分离装置2的下方向上垂直贯穿结晶物分离装置2的底板一侧伸入到结晶物分离装置2的内部空间的顶部后两次弯折，再向下垂直贯穿结晶物分离装置2的底板另一侧延伸到结晶物分离装置2之外。

实施例三

实施例三的基本结构与实施例一完全相同，所不同的是，如图5所示，在实施例三中的结晶物分离装置2中，冷冻水管201是从结晶物分离装置2的外侧垂直贯穿结晶物分离装置2的一侧侧壁伸入到结晶物分离装置2的内部空间后，再垂直贯穿结晶物分离装置2的另一侧侧壁延伸到结晶物分离装置2之外。

以上结合附图详细介绍了本实用新型的结构特征，以下进一步介绍其工作步骤和工作原理：

步骤一，用真空泵将含有部分固体碎屑的选矿废液抽入到第一水管4中，由于第一水管4由上至下与固液分离装置1垂直连通，且相同体积的固体碎屑的惯性大于水和有机溶剂的惯性，故选矿废液中的绝大部分固体碎屑会向下运动下沉到固液分离装置1的底部，而不会经旁通管道401进入第二水管5(不排除极少数的固体碎屑经旁通管道401进入第二水管5中)。由于旁通管道401的分流作用，出水管道101与第二水管5中之间的液体流速较慢，再加上出水管道101设置在固液分离装置1的侧壁上部，这种设计有利于防止固液分离装置1中的固体碎屑经出水管道101、第二水管5、再经第三水管6进入到吸附装置3中。

步骤二，在抽入选矿废液的过程中，用真空泵将摄氏零度的冷冻水抽送到结晶物分离装置2中的冷冻水管201中，由于冷冻水的作用，结晶物分离装置2的内部空间，特别是冷冻水管201的周边会形成局部低温区域，当固液分离后的选矿废液经第二水管5从结晶物分离装置2的侧壁下部进入结晶物分离装置2后，受低温的影响，选矿废液中的大部分萘、酚、蒽等有机物会形成结晶物沉淀在冷冻水管表面或者沉积到结晶物分离装置2的底部，从而与选矿废液分离。

步骤三，经过结晶物分离步骤后的选矿废液经第三水管6进入到吸附装置3中后，由下至上流经第一工作腔301、第二工作腔302、第三工作腔303、第四工作腔304和第五工作腔305之后，经第四水管7流出，在此过程中，选矿废液中残留的少了细微的结晶物颗粒和其他固体碎屑会被充填在第一工作腔301中海绵吸收，选矿废液中的大部分重金属离子会被充填在第二工作腔302、第三工作腔303、第四工作腔304和第五工作腔305的吸附材料吸附。

经第四水管7流出的经过了预处理的选矿废液经离子交换法处理后，其中的绝大部分氰化物会被处理掉，再经过生物技术处理后，选矿废液就能达到排放标准。

另需说明的是，多金属伴生金矿的种类很多，对于重金属离子的种类相对较少的多金属伴生金矿来说，本实用新型中的吸附装置不一定需要设置五个工作腔，也可以采用设置两到四个工作腔的技术方案。反之，如果重金属离子的种类特别多，也可以设置六个以上的工作腔，以便针对重金属离子的特点选用多种吸附材料吸附重金属离子。