專利名稱：一種加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法。 一種利用植物生長和吸收 加速氰化尾渣氰降解的方法。
二背景技術(shù)：
尾礦是黃金選廠的主要固體廢棄物,隨著金礦開采程度的加深，難選金礦的產(chǎn)量越來 越大，利用傳統(tǒng)的氰化法提金，會產(chǎn)生大量金含量高的黃金冶煉尾渣。用于從礦石中提 取黃金的氰化鈉溶液濃度一般為0.05% -0.1%，使金礦成為環(huán)境氰化物污染的主要來源 之一。盡管己有許多比較成熟的氰化物處理技術(shù)，但由于種種原因，中國大多數(shù)金礦 排放的廢棄物中仍含有相當(dāng)濃度的氰化物。
目前有兩種不同的氰化工藝，氰化鋅粉置換沉淀工藝(CCD)和炭漿工藝(CEP)。兩種 工藝都產(chǎn)生含有大量氰化物的廢水， 一般處理lt金精礦要外排4i^左右的氰化廢水， 其中氰化物的濃度在50-500 rng/L,，有的甚至更高。由于氰化物是劇毒的，因此，氰化 提金廢水在排放之前應(yīng)當(dāng)脫出有毒的氰化物，使其達到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，否則，就會嚴 重污染環(huán)境，影響農(nóng)、牧、漁業(yè)的生產(chǎn)。目前，對金礦含氰廢水的處理有多種方法，其 中已在工業(yè)實踐中獲得應(yīng)用的有化學(xué)處理法、自然降解法和生物降解法等。
在氰化尾礦中殘留著大量的堿和鹽類，如Ca(OH)2 、Ca02 、 Fe(0H)3、 Mem (CN)n 、 Ca(0Cl)2 、 FeS04、 Na2S、 Na2S04、 Na2C03等等，這些鹽類的大量存在，導(dǎo)致植物生 長受到一定制約作用，需要進行一定的基質(zhì)改良。為此研究植物除氰方法去除的氰化尾 渣中的氰絡(luò)合物，即可以滿足環(huán)境保護的要求，又有利于后續(xù)有用因素的回收。該方法 是在尾渣上種植耐堿喜鈣植物，利用不同的調(diào)控方法促進其生長，以加快氰絡(luò)合物的降 解。該方法同時適用于含砷較高的氰化尾渣的治理，且能夠達到砷、氰同時去除的效果。
植物修復(fù)已成為學(xué)術(shù)界研究的熱點，根據(jù)植物的修復(fù)作用可以分為植物降解、植物 提取、植物揮發(fā)、根際固定和根際過濾五種類型。目前，對于超積累植物的應(yīng)用主要集 中在用于進行土壤、水體和大氣的重金屬污染的治理方面，而植物降解則主要集中在治 理有機污染方面，如石油污染、炸藥廢物、燃料泄露、氯代溶劑、填埋滲濾液及農(nóng)藥有 機物污染土壤的治理。植物降解環(huán)境中有機污染物的機制較為復(fù)雜，歸納起來大致有以 下機制1)植物對有機物的直接吸收和新陳代謝；2)植物根部釋放降解土壤有機污染 物的特殊酶；3)植物根際微生物群落的降解作用。據(jù)報道，水稻幼苗、可通過根系吸收 14C標(biāo)記的甲垸，而玉米幼苗可通過根和葉吸收同位素標(biāo)記的甲垸、乙烷、丙烷、戊烷。 早在20世紀70年代初期，人們就己經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物具有新陳代謝多氯聯(lián)苯的功能，并鑒定 出植物的新陳代謝產(chǎn)物，羥基氯聯(lián)苯等等。植物根部釋放降解土壤有機污染物的特殊酶。 如腈水解酶、消化酶和漆酶、去鹵代酶，它們分別降解4-氯苯腈、三硝基甲苯(TNT)、氯代溶劑(如三氯乙烯)。
CN200610048663.6中涉及一種治理鉛污染土壤的植物修復(fù)方法，該方法通過將密 蒙花以直接移栽或播種方式種植到受鉛污染的土壤中，使其成活生長，并向上運輸及轉(zhuǎn) 運到地上部，當(dāng)植株生長到100 120cm或密蒙花地上部分Pb含量達到1400mg/kg時 收割地上部并將其移走，則可從土壤中帶走大量的鉛，從而達到快速治理鉛污染土壤的 目的。該方法要調(diào)控土壤酸堿度為中性或偏酸性，并且按照2 4m的株距種植密蒙花。
CN01120519.9涉及一種治理砷污染土壤的方法，本方法涉及以蜈蚣草修復(fù)和治理 砷污染土壤(包括濕地)的方法，該方法通過蜈蚣草的根系大量吸收環(huán)境中的砷，并向上 輸送和轉(zhuǎn)運到地上部。當(dāng)植物生長到50 80cm高度時或生長5 6個月后收割地上部(留 巷5 10cm高)并將其移走，則可從土壤中帶走大量砷，從而達到快速清除砷污染的目 的。對于酸性土壤，則通過施用石灰或堿性肥料等方法提高污染土壤的酸堿度pH。
CN200710066021.3 本發(fā)明涉及一種降低含高砷難處理金礦選冶成本的植物提砷 預(yù)處理方法。即把蜈蚣草或大葉井口邊草單獨或套種在含砷金礦基質(zhì)上，通過蜈蚣草或 大葉井口邊草的根系大量吸收金礦中的砷，并向上輸送和轉(zhuǎn)運到地上部。當(dāng)植物生長到
30 50cm高度時收割地上部(留茬3 5cm高)并將其移走，則可從金礦中帶走大量砷， 從而達到快速清除砷的目的。
利用植物加速氰化尾渣氰降解的方法是利用某些特定植物生長過程中能夠較快地 吸收富集金尾礦中的鈣、砷，破壞氰絡(luò)合物，同時能夠破壞鐵氰絡(luò)合物從而達到加速氰 降解的目的。適用于經(jīng)過生物氧化、高壓氧化和焙燒預(yù)處理的各種氰化含砷尾渣。該方 法的投資和維護成本低，工程量小，運行管理簡單，不破壞金尾礦理化性質(zhì)，不產(chǎn)生二 次污染，而且對尾礦庫的水土保持和美化景觀具有良好的效果，是一種環(huán)境友好型方法， 對于含砷、硫、鈣較高的氰化金尾礦的也可以應(yīng)用。植物加速氰降解方法是利用某些自 然生長或人工選育植物降低尾渣中的氰含量的一種生物修復(fù)方法，其實質(zhì)是借助于某些 植物根系的特殊分泌物和共生微生物的吸收代謝功能，使氰根迅速破壞分解為碳和氮等 營養(yǎng)元素，并且被植物吸收利用。
該方法是將蜈蚣草通過直接移栽或孢子繁育手段長成幼苗后移栽到含砷較高的氰 化尾礦基質(zhì)中，通過蜈蚣草的加快降解基質(zhì)中的氰，當(dāng)植物生長到40 70cm高度時，留 茬3-5cm左右，將其移走，則可從金尾礦中帶走大量鈣并且降解氰絡(luò)合物，如果尾礦中 砷含量較高，同時還有除砷的過年，從而達到快速脫除金尾礦氰的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法。利用蜈蛇草的 喜鈣特性直接在氰化尾砂上進行種植，通過其生長吸收破壞氰化時形成的過氧化鈣薄膜 (Ca02)，通過植物根系的生長和根系分泌物使氰絡(luò)離子發(fā)生分解成碳、氮等養(yǎng)分，隨 著植物吸收營養(yǎng)的同時使尾砂中的氰得以降解。
結(jié)合農(nóng)業(yè)生態(tài)手段進行調(diào)控，其調(diào)控措施包括農(nóng)業(yè)生態(tài)調(diào)控法，如調(diào)節(jié)其酸堿度pH 值、深翻、水分、氧化-還原電位(Eh)、選擇合適形態(tài)的化肥等。農(nóng)業(yè)生態(tài)法其機理主要是促進植物生長代謝過年的發(fā)揮，加快植物對氰的降解速度，同時能夠破壞鐵氰絡(luò)合物。 本發(fā)明通過以下步驟完成
1) 把氰化尾渣從尾礦壩中取出經(jīng)預(yù)處理，平鋪30~50cm的厚度，施加檸檬酸、草 酸、天冬氨酸、谷氨酸、稀鹽酸、稀硝酸禾tV或稀硫酸，調(diào)整氰化尾渣的pH為7.0 8.0(中 性至弱堿性)；
2) 在預(yù)處理好的氰化尾渣上按照每隔15 40cm直接移栽或孢子培育方式種一株蜈 蚣草，或以30~60株/m2間距種一株蜈蚣草
3) 種植的蜈蚣草通過加入肥料包括腐殖酸、氮肥、磷肥和/或鉀肥或接種部分菌根 生物，以加快蜈蚣草自身的生長速度及其根系對尾礦砂中氰的降解速率；
4) 至蜈蚣草生長3~6個月時首次收割；或當(dāng)尾渣中的氰濃度降到1.0mg/L時進行 收割；或當(dāng)蜈蚣草生長到40 70cm時首次收割，以后每當(dāng)蜈蚣草生長到40 70cm時收 割一次。收割蜈蚣草地上部時留茬2 5cm，促進其根部發(fā)新枝，從而能夠維持繼續(xù)生長 的能力。
另外，可以引入微生物制劑提高真菌浸染的成功率，促進菌根真菌與植物根系的共 生，從而增強植物修復(fù)的效率。施加植物生長調(diào)節(jié)劑促進植物生長和砷積累量。 與公知技術(shù)相比本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極效果
本發(fā)明利用蜈蚣草喜鈣、耐堿、生物量較大、生長期較短并且破壞氰絡(luò)離子的特性， 通過收割地上部還可以去除尾礦中殘留的砷等有害元素?？梢詮V泛用于氰化尾渣的植物 降解氰，還可以防治水土流失、美化景觀環(huán)境。具體實施例方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明
實施例l:氰化廢水含氰為80 mg/L。把氰化尾渣從尾礦壩中取出，在相對防滲區(qū) 域(如土工布上)平鋪30~50cm的厚度，通過翻耕、整平和曬田4~8天后，在該尾礦 砂上以每隔20cm種植一株蜈蚣草。輔助澆灌葉面微肥，其主要成分是硝酸銨和磷酸二 氫銨兌水組成的液體肥料，促進其成活、加強光合作用，并且可以通過延長葉片壽命， 來增加植物生物量。同時在金尾礦中澆灌稀檸檬酸、稀蘋果酸等溶液，隨時按需澆水。 4個月后，首次收割其地上部，收割應(yīng)留茬2 5cm。經(jīng)分析測定，尾渣浸出液中氰的濃 度由原來的80mg/L，降低到20mg/L，相當(dāng)于使尾礦中的氰含量減少了 75%。以后每 生長3個月收割一次，金尾礦中的氰含量則不斷減少，最終通過4次收割后金尾礦基質(zhì) 浸出液的氰降至0.5mg/L，達到了危險廢物毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)的限值，在其他有害元素浸出 不超標(biāo)的情況下尾渣可作為一般廢物處理，進行復(fù)墾或復(fù)耕。這樣就比較經(jīng)濟有效地達 到了植物將節(jié)氰的目的。收割物送廢物填埋場安全填埋或進行焚燒處理。
實施例2:某含砷金礦的氰化尾渣平均含砷0.7%，其浸出液氰含量為60mg/L，把 氰化尾渣從尾礦壩中取出，在粘土層上平鋪25 40cm的厚度，每天深翻一次，5天后， 在該尾礦砂上以60株/1112間距種植蜈蚣草，在種植期間每隔半個月進行一次基質(zhì)的疏松， 并且引入蚯蚓進行基質(zhì)的疏松。每隔一個月進行施肥，按需澆水灌溉。在種植6個月后，
5茬2 5cm。經(jīng)分析測定，種植蜈蚣草前后，金礦石中的砷含量從 7562mg/kg降低到1036mg/kg，蜈蚣草對金礦砷的浸提效率達到86.29°/。，而浸出液氰濃 度從60mg/L降到0.8mg/L，達到標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。收割物因砷含量高須送廢物填埋場 安全填埋。
實施例3:某尾礦庫的氰化廢水含氰為100mg/L。把氰化尾渣從尾礦壩中取出，把 板結(jié)的尾礦砂破碎成0.05 0.5mm、 l~1.5mm和2~2.5mm的粒徑，并且三種粒徑以1: 1: 1的比例組合后平鋪40cm厚度，每天深翻2次，3天后在該金尾礦砂上以每隔30cm種 植一株蜈蚣草。并且在發(fā)芽后向金礦基質(zhì)中每隔一個月均勻噴灑O.Immol/L的乙二銨四 乙酸二鈉鹽(EDTA)、稀酒石酸、稀蘋果酸和/或稀蘋果酸，按需澆水灌溉。并且引入 微生物制劑，假單胞菌、亞消化桿菌和消化桿菌提高尾渣基質(zhì)中氰根的降解速度和硝酸 根的生成速度，4個月后，首次收割其地上部分，再生長4個月再收割，通過2次收割 后尾渣浸出液中氰含量減少。經(jīng)分析測定，氰化尾渣浸出液中氰濃度小于0.6mg/L，收 割物送廢物填埋場安全填埋。
權(quán)利要求
1、一種加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法，其特征在于其通過以下步驟完成，1)、把氰化尾渣從尾礦壩中取出經(jīng)預(yù)處理，平鋪30～50cm的厚度，調(diào)整氰化尾渣的pH至中性或弱鹼性；2)、在氰化尾渣上按照每隔15～40cm直接移栽或孢子培育方式種一株蜈蚣草，或以30～60株/m2間距種一株蜈蚣草；3)、施加肥料，包括腐殖酸、氮肥、磷肥和/或鉀肥或接種部分菌根生物；4)、至蜈蚣草生長3～6個月時首次收割，或當(dāng)尾渣浸出液中的氰濃度降到1.0mg/L時進行收割，或當(dāng)蜈蚣草生長到40～70cm時首次收割，以后每當(dāng)蜈蚣草生長到40～70cm時收割一次，收割蜈蚣草地上部時，應(yīng)留茬2～5cm。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法，其特征在于 所述預(yù)處理是經(jīng)翻耕、整平和曬田4 8天后，或每天深翻一次，連翻5天,或把板結(jié)的尾 礦砂破碎成0.05~0.5mm、 l~1.5mm和2~2.5mm的粒徑，三種粒徑以1: 1: 1的比例組 合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法，其特征在 于施加檸檬酸、草酸、天冬氨酸、谷氨酸、稀鹽酸、稀硝酸和/或稀硫酸調(diào)節(jié)氰化尾渣至中性或弱鹼性。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法，其特征在于 種植蜈蚣草后施加葉面微肥，包括硝酸銨和磷酸二氫銨兌水組成的液體肥料，同時在金 尾礦中澆灌稀擰檬酸或稀蘋果酸溶液，或每隔半個月引入蚯蚓進行一次基質(zhì)的疏松，每隔一個月進行施肥，或在發(fā)芽后向金礦基質(zhì)中每隔一個月均勻噴灑O.lmmol/L的乙二銨 四乙酸二鈉鹽、稀酒石酸、稀蘋果酸和/或稀蘋果酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加快氰化尾渣的植物降解氰絡(luò)合物方法。利用蜈蚣草的喜鈣特性直接在氰化尾砂上進行種植，通過其生長吸收破壞氰化時形成的過氧化鈣薄膜(CaO₂)，通過植物根系的生長和根系分泌物使氰絡(luò)離子分解成碳、氮等養(yǎng)分，隨著植物吸收營養(yǎng)的同時使尾砂中的氰得以降解。本發(fā)明利用蜈蚣草喜鈣、耐堿、生物量大、生長期較短且破壞氰絡(luò)離子的特性，通過收割地上部還可以去除尾礦中殘留的砷等有害元素?？梢詮V泛用于氰化尾渣的植物降解氰，還可以防治水土流失、美化景觀環(huán)境。
文檔編號A62D3/02GK101491724SQ20091009416
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者平 寧, 張澤彪, 曾向東, 王宏鑌, 王海娟 申請人:昆明理工大學(xué)