一種含氰尾礦漿兩段法無害化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氰尾礦漿兩段法無害化處理工藝，該工藝是由礦漿濃縮步驟和氧化步驟構(gòu)成；礦漿濃縮步驟是利用濃密設(shè)備提升礦漿濃度到50%～55%，濃密后的上清液回用于選廠工藝，高濃度礦漿進(jìn)入下一步處理流程，濃密原理是利用重力沉降進(jìn)行固液分離；氧化步驟是采用OOT氧化法，氧化分兩個階段，第一階段加硫酸控制礦漿pH在9～10之間，通過氧化處理掉大部分的可釋放氰化物、硫氰根離子和還原性物質(zhì)，使可釋放氰化物濃度低于30mg/L，硫氰根離子濃度低于10mg/L；第二階段加硫酸調(diào)整礦漿pH在7～8之間，加入?yún)f(xié)助氧化的藥劑硫酸鋅和硫酸銅，繼續(xù)使用OOT氧化法處理掉剩余的氰化物，使得剩余氰化物的總濃度低于0.5mg/L，在第二氧化階段投加活性炭增強氧化效果，炭的吸附作用能回收一部分尾礦漿中的金。
【專利說明】一種含氰尾礦漿兩段法無害化處理工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]黃金礦山普遍應(yīng)用氰化鈉浸金，其產(chǎn)生的含氰尾礦漿在堆放過程中對自然環(huán)境具有危害性，需要對其進(jìn)行無害化處理，本發(fā)明將解決含氰尾礦漿的達(dá)標(biāo)排放和安全堆放問題。
【背景技術(shù)】
[0002]1、含氰尾礦漿無害化處理技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
[0003]含氰尾礦漿的無害化處理研究近年來逐漸被重視，其處理途徑有兩類，一類是對尾礦漿壓濾，濾渣干堆，濾液進(jìn)行綜合處理，處理后回用或達(dá)標(biāo)排放；另一類是尾礦漿直接處理，方法基本是破壞氰化物，方法有因科法、堿性氯化法、臭氧氧化法等。前者由于泥水分離，氰化物容易處理，技術(shù)成熟，控制簡易，但由于壓濾成本高，難以在大型礦山推廣應(yīng)用。黃金行業(yè)的發(fā)展趨勢是向著大規(guī)模處理量發(fā)展，與之相應(yīng)的，含氰尾礦漿無害化處理的發(fā)展趨勢朝著直接處理的方向進(jìn)步。
[0004]2、含氰尾礦漿處理技術(shù)優(yōu)缺點
[0005]含氰尾礦漿由于其氰化物濃度屬于低濃度范圍，一般不對其中的氰化物進(jìn)行回收，而是直接進(jìn)行氧化破壞。研究應(yīng)用較多的有因科法、氯氧化法、臭氧氧化法等。
[0006](1)因科法
[0007]因科法是一項成熟的處理氰化物的技術(shù)，該方法有著處理成本低，操作方便和處理效果好的特點，其除氰過程是將焦亞硫酸鈉或者二氧化硫與空氣按一定比例定量充入含氰尾礦漿中，用二價銅做催化劑，控制反應(yīng)pH在7.5~10之間，反應(yīng)產(chǎn)物為氰酸鹽和硫酸，氰酸鹽在一定條件下轉(zhuǎn)化為碳酸鹽和氨。
[0008]因科法的優(yōu)點:
[0009]①能把廢水中總氰化物(CN1O降低到0.5mg/Lo
[0010]②去除廢水中重金屬的效果較好，在車間排放口除銅有時超標(biāo)外，其它重金屬均達(dá)標(biāo)。
[0011]③工藝過程比較簡單，可人工控制，也可自動控制，均可取得滿意的處理效果。
[0012]④當(dāng)催化劑適量時，反應(yīng)速度較快，可在0.5~1.0小時內(nèi)完成反應(yīng)。
[0013]⑤處理后廢水組成簡單，對受納水系影響小，給廢水循環(huán)使用創(chuàng)造了條件。
[0014]⑥不氧化硫氰化物、藥耗低，從處理成本方面考慮，也可算是一個優(yōu)點。
[0015]因科法的缺點:
[0016]①反應(yīng)過程如果pH值過低，會逸出HCN和SO2,而且殘氰高；pH值過高時，殘氰也高，因此對反應(yīng)pH值的控制要求嚴(yán)格；氰化礦漿和廢水中有鐵氰時，難以氧化達(dá)標(biāo)。
[0017]②車間排放口銅離子有時超標(biāo)，但尾礦庫溢流水銅不會超標(biāo)。
[0018]③產(chǎn)生的氰酸鈉水解慢，廢水在尾礦庫停留時間需長些，否則廢水仍具有一定毒性。
[0019]④可能需要加催化劑銅鹽一寶貴的有色金屬被消耗。[0020]⑤電耗高，一般是氯氧化法的3~5倍。
[0021]⑥影響處理效果的因素多，反應(yīng)pH值、催化劑加量、二氧化硫加量、充氣量及空氣彌散程度等。
[0022]⑦使用液體、氣體二氧化硫時，設(shè)備的腐蝕問題不容忽視，催化劑硫酸銅溶液對鐵的腐蝕極大，應(yīng)特別注意。
[0023]⑧當(dāng)廢水含砷時，由于二氧化硫把砷還原為低價，導(dǎo)致砷的去除率下降，排水砷可能超標(biāo)。
[0024]⑨屬于破壞氰化物的方法，無經(jīng)濟(jì)效益，廢水中貴金屬、重金屬不能回收。
[0025](2)氯氧化法
[0026]處理含氰廢水最傳統(tǒng)的工藝為氯氧化法，也是最早在國內(nèi)應(yīng)用的方法，該方法在含氰尾礦漿處理領(lǐng)域也有應(yīng)用，其除氰過程是將氯系氧化劑定量投入含氰尾礦漿中，控制反應(yīng)pH在10-11之間，反應(yīng)速度很快，產(chǎn)物為氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉(zhuǎn)化為碳酸鹽和氨。
[0027]氯氧化法的優(yōu)點:
[0028]①是一種成熟的方法，在工藝設(shè)備等方面都積累了豐富的經(jīng)驗。
[0029]②氰化物可降低到0.5mg/L甚至更低。
[0030]③有毒的重金屬生成難溶沉淀物，排水含重金屬濃度達(dá)符合國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]④如果廢水中含砷，氯把三價砷氧化為五價砷，進(jìn)而形成更難溶的砷酸鈣而除去，砷可達(dá)標(biāo)。
[0032]氯氧化法的缺點:
[0033]①處理廢水過程中如果設(shè)備密閉不好，CNCl逸入空氣中，污染操作環(huán)境。
[0034]②不能破壞亞鐵氰絡(luò)物和鐵氰絡(luò)物中的氰化物，也不能使其形成沉淀物而去除，故總氰有時較高，尤其是處理金精礦氰化廠貧液時，由于貧液含鐵高，可釋放氰化物很難降低到0.5mg/L以下。總氰化物含量更高。
[0035]③當(dāng)用漂白粉或漂粉精處理高濃度含氰廢水時，由于用量大，廢水中氯離子濃度高，與銅形成絡(luò)合物，使銅超標(biāo)。
[0036]④排水氯離子濃度高，使地表水和土壤鹽化、水利設(shè)施腐蝕。
[0037]⑤氯離子濃度高時使鈣、鎂大量溶解,廢水從尾礦庫滲漏出來后,污染地下水,使地下水中鈣、鎂、氯濃度大為增高，嚴(yán)重地影響水的功能，嚴(yán)重時不能飲用、不能灌溉農(nóng)田。
[0038]⑥氯系氧化劑尤其是液氯的運輸和使用有一定的危險性，因氯泄漏造成的人畜中毒、農(nóng)田及魚塘受危害的事故在其它行業(yè)時有發(fā)生。
[0039]⑦近年來氯產(chǎn)品價格上漲，處理成本高。
[0040]由于氯氧化法存在處理費用高、容易釋放氯氣和氯化氰等有毒氣體，會帶來潛在環(huán)境風(fēng)險，國外主要產(chǎn)金國家采用該工藝的提金廠大幅減少。
[0041](3)臭氧氧化法
[0042]臭氧是一種清潔的氧化劑，具有極強的氧化性能，可以很容易的將有毒的氰化物氧化成低毒的氰酸鹽。近年來，隨著臭氧技術(shù)的發(fā)展和成熟，臭氧發(fā)生設(shè)備的制造成本和單位臭氧的發(fā)生費用已降低到可經(jīng)濟(jì)利用水平。目前，在處理含氰廢水領(lǐng)域已經(jīng)有有成功應(yīng)用，其除氰過程是將臭氧化氣體定量通入含氰廢水中，控制反應(yīng)PH在10-11之間，反應(yīng)速度很快，產(chǎn)物為氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉(zhuǎn)化為碳酸鹽和氨。
[0043]臭氧氧化法處理含氰廢水，技術(shù)上主要利用空氣使其轉(zhuǎn)化成臭氧充入到含氰廢水中，同時，充分利用射流曝氣技術(shù)，實現(xiàn)臭氧氧化反應(yīng)，從而達(dá)到除氰的目的。
[0044]臭氧氧化法的優(yōu)點:
[0045]①原料易得，對于邊遠(yuǎn)山區(qū)的氰化廠尤為有利。
[0046]②使用清潔的氧化劑，不向廢水中引入其它離子，有利于廢水循環(huán)。
[0047]③處理每立方米含氰廢水其成本僅為堿氯法的1/3。
[0048]臭氧法缺點:
[0049]①適應(yīng)性差，臭氧法僅適于處理CN-含量小于30mg/L的澄清液，而黃金氰化廠廢水大多為礦漿，而且CN-含量在80mg/L以上，故這種方法只能做為二級處理方法。[0050]②投資大，臭氧發(fā)生器以及空氣除塵、除水分設(shè)備價格較高。
[0051]③電耗大,每生產(chǎn)Ikg臭氧耗電15~20kwh,而50t/d全泥氰化廠每天需臭氧100公斤以上，相當(dāng)于增加電容量lOOkw。與目前廢水處理電容量15kw相比,用電過大，由于電力投資大，電費價高，處理成本必然高，難與二氧化硫一空氣氧化法和氯氧化法相競爭。
[0052]④氧化過程無選擇性，當(dāng)廢水中還原性物質(zhì)如SCN' SO廣等時，臭氧耗量更大。⑤臭氧發(fā)生器設(shè)備復(fù)雜，維修困難，對操作者要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0053]本發(fā)明的目的是提供一種處理效果好、費用低、運行穩(wěn)定、可靠的含氰尾礦漿兩段法無害化處理工藝，本發(fā)明針對不同類型的氰化物及氰化物的衍生物采取分段處理，使得經(jīng)過其處理的含氰尾礦漿中的氰化物和重金屬等指標(biāo)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)，并且經(jīng)過該工藝處理達(dá)標(biāo)的尾礦渣是一般固體廢物中的II類固廢。
[0054]本發(fā)明是由礦漿濃縮步驟和氧化步驟構(gòu)成；
[0055]礦漿濃縮步驟是利用濃密設(shè)備提升礦漿質(zhì)量百分比濃度到50%~55%，濃密后的上清液回用于選廠工藝，高濃度礦漿進(jìn)入下一步處理流程，濃密原理是利用重力沉降進(jìn)行固液分離。
[0056]氧化步驟是采用OOT氧化法，氧化分兩個階段，第一階段加硫酸控制礦漿pH在9~10之間，通過氧化處理掉大部分的可釋放氰化物、硫氰根離子和還原性物質(zhì)，使可釋放氰化物濃度低于30mg/L，硫氰根離子濃度低于10mg/L ;第二階段加硫酸調(diào)整礦漿pH在7~8之間，加入?yún)f(xié)助氧化的藥劑硫酸鋅和硫酸銅，繼續(xù)使用OOT氧化法處理掉剩余的氰化物，使得剩余氰化物的總濃度低于0.5mg/L，同時，在第二氧化階段投加活性炭增強氧化效果，炭還具有吸附作用，能回收一部分尾礦漿中的金。OOT氧化法所用的氧化劑為臭氧。
[0057]OOT的意思是臭氧氧化法。
[0058]本發(fā)明的有益效果:
[0059]1、濃縮技術(shù)特點
[0060]含氰尾礦漿經(jīng)過濃縮處理后，將回用約30%有用的氰化物，同時，待處理的氰化物負(fù)荷將削減約30%，一舉兩得。[0061]2、氧化技術(shù)特點
[0062]氧化分兩個階段，兩個階段最主要的不同在于礦漿的pH不同，第一階段pH在9~10之間，第二階段pH在7~8之間，第一階段處理掉大部分的氰化物，第二部分將剩余的氰化物和其它還原類物質(zhì)處理達(dá)標(biāo)；第二階段氧化時還需要加少量輔助氧化的藥劑硫酸銅和硫酸鋅。
[0063]3活性炭輔助氧化技術(shù)
[0064]在氧化階段投加活性炭，炭具有一定的輔助氧化作用，能強化氧化法的氧化效果，同時，炭還具有吸附作用，能回收一部分尾礦漿中的金。
【具體實施方式】
[0065]本發(fā)明是由礦漿濃縮步驟和氧化步驟構(gòu)成；
[0066]所述的礦漿濃縮步驟利用礦漿濃密設(shè)備提升礦漿質(zhì)量百分比濃度到50%~55%，濃密后的上清液回用于選廠工藝，高濃度礦漿進(jìn)入下一步處理流程。
[0067]氧化步驟是采用OOT氧化法，氧化分兩個階段，第一階段是在濃縮后的礦漿中投加濃硫酸，調(diào)整其pH在9~10，然后投加OOT氧化藥劑，OOT氧化藥劑量與氰化物和其它還原類物質(zhì)的量相匹配。
[0068]第二階段是，經(jīng)過一段氧化后的礦漿，再投加少量硫酸鋅、硫酸銅、氧化劑和活性炭，輔助氧化藥劑硫酸銅和硫酸鋅的藥劑量皆少于0.25g/L礦漿，OOT氧化藥劑量少于
0.2g/L礦漿，活性炭用量在10~25g/L礦漿，充分反應(yīng)，即可使得氰化物和重金屬達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)。
[0069]經(jīng)過上述步驟處理達(dá)標(biāo)的選金尾礦渣是一般固體廢物中的II類固廢。
[0070]實例
[0071]采用本發(fā)明工藝流程對某金礦實際生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的含氰尾礦漿進(jìn)行“礦漿濃縮+OOT兩段法”處理試驗，處理量10L/h，含氰尾礦漿處理結(jié)果見表1，含氰尾礦漿毒性浸出結(jié)果見表2、表3。
[0072]表1含氰尾礦衆(zhòng)處理后水質(zhì)結(jié)果單位:mg/L
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種含氰尾礦漿兩段法無害化處理工藝，該工藝是由礦漿濃縮步驟和氧化步驟構(gòu)成； 所述礦漿濃縮步驟是利用濃密設(shè)備提升礦漿濃度到50%~55%，濃密后的上清液回用于選廠工藝，高濃度礦漿進(jìn)入下一步處理流程，濃密原理是利用重力沉降進(jìn)行固液分離； 所述的氧化步驟是采用OOT氧化法，氧化分兩個階段，第一階段加硫酸控制礦漿pH在9~10之間，通過氧化處理掉大部分的可釋放氰化物、硫氰根離子和還原性物質(zhì)，使可釋放氰化物濃度低于30mg/L，硫氰根離子濃度低于10mg/L ;第二階段加硫酸調(diào)整礦漿pH在7~8之間，加入?yún)f(xié)助氧化的藥劑硫酸鋅和硫酸銅，繼續(xù)使用OOT氧化法處理掉剩余的氰化物，使得剩余氰化物的總濃度低于0.5mg/L，同時，在第二氧化階段投加活性炭增強氧化效果，炭還具有吸附作用，能回收一部分尾礦`漿中的金。
【文檔編號】C02F1/66GK103523965SQ201310507299
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】范亞鋒, 李哲浩 申請人:長春黃金研究院