白度是高岭土产品的主要技术指标,磁选+化学漂白是高岭土常用的增白方法。高岭土化学漂白是利用连二亚硫酸钠的氧化-还原作用,在酸性介质中将高岭土中的三价铁还原为二价铁溶于水中,从而达到增白的目的。在漂白过程中需加入了硫酸、连二亚硫酸钠等化学药剂。
1、高岭土漂白废水的主要污染物
高岭土经过化学漂白后产生的废水主要污染物为H+、Fe2+、固体悬浮物SS和色度等,而对循环利用再生产影响最大的是氢离子和亚铁盐离子等有害离子。
漂白废水中的亚铁离子对生产的影响主要体现在以下几个方面:
(1)对各种钢制设备和管道有严重的加速腐蚀作用;
(2)对高梯度磁选机磁介质钢毛有严重的腐蚀作用
磁介质钢毛的基本金属一般为1Cr17铁素体不锈钢。不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。
一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。因为回水中的含Fe2+盐类成分会与钢毛材料发生电化学反应,使钢毛因腐蚀而断裂,失去导磁作用。所以需要尽量除去回水中的含Fe2+盐分才可以回用于生产。
(3)如果把含有Fe2+的水直接用于再生产,Fe2+在有氧和酸的环境下会转化成Fe3+,这无形中增加了矿浆中三价铁离子的含量,在接下来的漂白过程中就将消耗更多的硫酸、连二亚硫酸钠,增加生产成本,影响产品质量。
2、高岭土漂白废水的处理工艺
(1)中和+沉淀处理法
①高岭土漂白废水经收集后进入初淀池中,沉淀池中的沉淀高岭土再经压滤机压滤后为高岭土产品;
②压滤废水经由初沉池沉淀后,送至污水处理站的防腐处理的中和池中和处理。在中和池中投加石灰溶液、聚合氯化铝PAC,将废水中的Fe2+以沉淀物的形式Fe(OH)3沉淀出来,同时把废水中的硫酸根以硫酸钙的形成沉淀出来。
③废水经中和池中经中和后进入经防腐处理的沉淀池絮凝沉淀;沉淀池中的沉淀物经压滤机压滤,压滤出来的废水送三级沉淀池。
④三级沉淀池中的尾水就即可循环利用。
采用中和+沉淀处理法处理高岭土漂白废水,对固体悬浮物SS的去除效率可达到95%以上,对铁离子的去除率可达99.9%以上。
(2)中和回调法
①以生石灰作为中和剂,并采用湿法进行投加,通过搅拌的方式加快中和反应的进行,增加了反应的接触面积,中和反应在pH为10-11达到最佳效果;
②搅拌约15min时,中和反应已基本进行完全,混合液沉淀10min后进行固液分离;
③回调分离后的上清液pH值至6-8,得到的混合溶液用空气进行氧化曝气,曝气15min;
④加入PAM溶液作为絮凝剂,搅拌混合1min,再静置反应10min,反应后的出水pH为6-8,Fe含量在2mg/L左右。
采用“中和-沉淀-pH回调-氧化-絮凝”工艺处理高岭土漂白废水,铁离子的去除率能可达到98%以上。
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