公布日：2023.03.07
申請日：2022.11.11
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C01F11/46(2006.01)I;C01F7/785(2022.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F1/28(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/20(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種治理煤礦酸性廢水的方法及資源化利用方法，屬于酸性廢水治理和產(chǎn)物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，方法如下：(1)在煤礦酸性廢水中加入堿性溶液，攪拌，固液分離，得到濾液和濾餅，濾餅經(jīng)過處理得到水滑石；(2)取濾液，加入石灰，固液分離，濾餅經(jīng)過處理為石膏，濾液為治理后的水樣。兩步處理后水樣中金屬離子和SO42–的去除率分別為88.99％～99.99％和59.38％～95.91％。制備的水滑石能高效去除其他酸性冶煉廢水中的As3+、Pb2+、Cd2+等。本發(fā)明以煤礦酸性廢水為原料，實(shí)現(xiàn)資源化利用的同時完成煤礦酸性廢水的治理，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種治理煤礦酸性廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)向煤礦酸性廢水中加入堿性溶液至pH值為7.75-10.87，攪拌，得到第一反應(yīng)體系，繼續(xù)攪拌；(2)將所述第一反應(yīng)體系固液分離，收集第一濾液和第一濾餅；(3)向所述第一濾液中添加石灰，攪拌，得到第二反應(yīng)體系；(4)將所述第二反應(yīng)體系固液分離，收集第二濾液和第二濾餅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種治理煤礦酸性廢水的方法，其特征在于，所述堿性溶液包括NaOH溶液或KOH溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種治理煤礦酸性廢水的方法，其特征在于，堿性溶液與M3+、M2+之間的摩爾關(guān)系為n(OH-)＝2-2.46(n(M3+)+n(M2+))。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種治理煤礦酸性廢水的方法，其特征在于，石灰的添加量0.07-0.73g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種治理煤礦酸性廢水的方法，其特征在于，步驟(1)中的攪拌速率均為300-800rpm，繼續(xù)攪拌的時間為60-180min。
6.一種煤礦酸性廢水的資源化利用方法，其特征在于，以權(quán)利要求1所述第一濾餅為原料，制備水滑石；以權(quán)利要求1所述第二濾餅為原料，制備石膏。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤礦酸性廢水的資源化利用方法，其特征在于，制備水滑石的方法為：將權(quán)利要求1所述第一濾餅洗滌，40-70℃干燥8-24h，得到水滑石。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種煤礦酸性廢水的資源化利用方法，其特征在于，制備石膏的方法為：將權(quán)利要求1所述第二濾餅洗滌，40-70℃干燥8-24h，得到石膏。
9.權(quán)利要求6所述資源化利用方法制備得到的水滑石在吸附酸性冶煉廢水中As3+、Pb2+和Cd2+的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種治理煤礦酸性廢水的方法及資源化利用方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
本發(fā)明提供一種治理煤礦酸性廢水的方法，包括以下步驟：
(1)向煤礦酸性廢水中加入堿性溶液至pH值為7.75-10.87，攪拌，得到第一反應(yīng)體系，繼續(xù)攪拌；
(2)將所述第一反應(yīng)體系固液分離，收集第一濾液和第一濾餅；
(3)向所述第一濾液中添加石灰，攪拌，得到第二反應(yīng)體系；
(4)將所述第二反應(yīng)體系固液分離，收集第二濾液和第二濾餅。
進(jìn)一步地，在治理煤礦酸性廢水的方法中，所述堿性溶液包括NaOH溶液或KOH溶液。NaOH溶液或KOH溶液的濃度為32.5-377.5mmol/L。
進(jìn)一步地，在治理煤礦酸性廢水的方法中，堿性溶液與M3+、M2+之間的摩爾關(guān)系為n(OH-)＝2-2.46(n(M3+)+n(M2+))。
進(jìn)一步地，在治理煤礦酸性廢水的方法中，石灰添加量為0.07-0.73g/L。
進(jìn)一步地，在治理煤礦酸性廢水的方法中，步驟(1)中的攪拌速率均為300-800rpm，繼續(xù)攪拌的時間為60-180min。
一種煤礦酸性廢水的資源化利用方法，以所述第一濾餅為原料，制備水滑石；
以所述第二濾餅為原料，制備石膏。
本發(fā)明以煤礦酸性廢水為原料，加入適量強(qiáng)堿(NaOH溶液或KOH溶液)得到第一反應(yīng)體系，去除酸性廢水中88.99-99.99％的金屬離子和20.71-49.42％的SO42–，形成層間陰離子為硫酸根的水滑石，得到的水滑石可作為吸附劑，吸附其他酸性冶煉廢水中的重金屬離子，比如As3+、Pb2+、Cd2+等；向第一反應(yīng)體系經(jīng)過固液分離后得到的第一濾液中加入石灰后，去除酸性廢水中剩余的SO42–，經(jīng)過固液分離后，得到石膏，采用本發(fā)明的方法，不但有效治理了煤礦酸性廢水，而且使煤礦酸性廢水得到了資源化利用。
進(jìn)一步地，在所述煤礦酸性廢水的資源化利用方法中，制備水滑石的方法為：將所述第一濾餅洗滌(優(yōu)選控制洗滌次數(shù)為3次)，40-70℃干燥8-24h，得到水滑石。
進(jìn)一步地，在所述煤礦酸性廢水的資源化利用方法中，干燥時間為8-24h。
進(jìn)一步地，在所述煤礦酸性廢水的資源化利用方法中，將所述第二濾餅洗滌(優(yōu)選洗滌3次)，40-70℃干燥8-24h，得到石膏。
所述資源化利用方法制備得到的水滑石在吸附酸性冶煉廢水中As3+、Pb2+、Cd2+的應(yīng)用。
本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：
采用本發(fā)明的方法對煤礦酸性廢水中金屬離子和SO42–的去除率分別為88.99％-99.99％和59.38％-95.91％，制備的水滑石能高效去除其他酸性冶煉廢水中的As3+、Pb2+、Cd2+，制備的石膏能夠用做建筑材料、鹽堿地改良劑、吸音材料等。本發(fā)明以煤礦酸性廢水為原料，實(shí)現(xiàn)資源化利用的同時完成煤礦酸性廢水的治理，具有很好的應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：李譞;王騰;鄧宏凱;寧敏杰;郭換芳;晏泓;晉華）
