專利名稱：一種含氰尾礦漿無害化綜合處理方法
技術領域：
本發明涉及一種含氰尾礦漿的處理方法，特別涉及一種含氰尾礦漿無害化綜合處理方法。
背景技術：
黃金礦山應用氰化鈉浸金、活性炭吸附是目前的主流提金工藝，其產生的含氰尾礦漿在堆放過程中對自然環境具有危害性，需要對其進行無害化處理。1、含氰尾礦漿無害化處理技術現狀和發展趨勢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，濾液進行綜合處理，處理后回用或達標排放；另ー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，技術成熟，控制簡易，但由于壓濾成本高，難以在大型礦山推廣應用。黃金行業的發展趨勢是向著大規模處理量發展，與之相應的，含氰尾礦漿無害化處理的發展趨勢朝著直接處理的方向進步。2、含氰尾礦漿處理技術優缺點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行回收，而是直接進行氧化破壞。研究應用較多的有因科法、氯氧化法、臭氧氧化法等。(I)因科法
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因科法是ー項成熟的處理氰化物的技術，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ニ氧化硫與空氣按一定比例定量充入含氰尾礦漿中，用ニ價銅做催化劑，控制反應pH在7.5 10之間，反應產物為氰酸鹽和硫酸，氰酸鹽在一定條件下轉化為碳酸鹽和氨。因科法的優點:①能把廢水中總氰化物(CN1O降低到0.5mg/L。②去除廢水中重金屬的效果較好，在車間排放ロ除銅有時超標外，其它重金屬均達標。③エ藝過程比較簡單，可人工控制，也可自動控制，均可取得滿意的處理效果。④當催化劑適量時，反應速度較快，可在0.5 1.0小時內完成反應。⑤處理后廢水組成簡單，對受納水系影響小，給廢水循環使用創造了條件。⑥不氧化硫氰化物、藥耗低，從處理成本方面考慮，也可算是ー個優點。因科法的缺點:①反應過程如果pH值過低，會逸出HCN和SO2,而且殘氰高；pH值過高吋，殘氰也高，因此對反應PH值的控制要求嚴格；氰化礦漿和廢水中有鐵氰時，難以氧化達標。②車間排放ロ銅離子有時超標，但尾礦庫溢流水銅不會超標。③產生的氰酸鈉水解慢，廢水在尾礦庫停留時間需長些，否則廢水仍具有一定毒性。
④可能需要加催化劑銅鹽-寶貴的有色金屬被消耗。⑤電耗高，一般是氯氧化法的3 5倍。⑥影響處理效果的因素多，反應pH值、催化劑加量、ニ氧化硫加量、充氣量及空氣彌散程度等。⑦使用液體、氣體ニ氧化硫時，設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，應特別注意。⑧當廢水含砷時，由于ニ氧化硫把砷還原為低價，導致砷的去除率下降，排水砷可能超標。⑨屬于破壞氰化物的方法，無經濟效益，廢水中貴金屬、重金屬不能回收。(2)氯氧化法處理含氰廢水最傳統的エ藝為氯氧化法，也是最早在國內應用的方法，該方法在含氰尾礦漿處理領域也有應用，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pH在10-11之間，反應速度很快，產物為氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉化為碳酸鹽和氨。
氯氧化法的優點:①是ー種成熟的方法，在エ藝設備等方面都積累了豐富的經驗。②氰化物可降低到0.5mg/L甚至更低。③有毒的重金屬生成難溶沉淀物，排水含重金屬濃度達符合國家規定的排放標準。④如果廢水中含神，氯把三價砷氧化為五價神，進而形成更難溶的砷酸鈣而除去，砷可達標。氯氧化法的缺點:①處理廢水過程中如果設備密閉不好，CNCl逸入空氣中，污染操作環境。②不能破壞亞鐵氰絡物和鐵氰絡物中的氰化物，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。③當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，與銅形成絡合物，使銅超標。④排水氯離子濃度高，使地表水和土壤鹽化、水利設施腐蝕。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，嚴重地影響水的功能，嚴重時不能飲用、不能灌溉農田。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、農田及魚塘受危害的事故在其它行業時有發生。⑦近年來氯產品價格上漲，處理成本高。我國貴港市金地礦業有限責任公司和張家口金礦等使用該法處理其含氰尾礦漿。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，會帶來潛在環境風險，國外主要產金國家采用該エ藝的提金廠大幅減少。(3)臭氧氧化法臭氧是ー種清潔的氧化劑，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，隨著臭氧技術的發展和成熟，臭氧發生設備的制造成本和單位臭氧的發生費用已降低到可經濟利用水平。目前，在處理含氰廢水領域已經有有成功應用，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PH在10-11之間，反應速度很快，產物為氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉化為碳酸鹽和氨。臭氧氧化法處理含氰廢水，技術上主要利用空氣使其轉化成臭氧充入到含氰廢水中，同吋，充分利用射流曝氣技木，實現臭氧氧化反應，從而達到除氰的目的。臭氧氧化法的優點:①原料易得，對于邊遠山區的氰化廠尤為有利。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。③處理每立方米含氰廢水其成本僅為堿氯法的1/3。臭氧法缺點:①適應性差，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Cf含量在80mg/L以上，故這種方法只能做為ニ級處理方法。②投資大，臭氧發生器以及空氣除塵、除水分設備價格較高。③電耗大,姆生產Ikg臭氧耗電15 20kwh,而50t/d全泥氰化廠姆天需臭氧100公斤以上，相當于增加電容量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，難與ニ氧化硫一空氣氧化法和氯氧化法相競爭。④氧化過程無選擇性，當廢水中還原性物質如SCN' SO廣等時，臭氧耗量更大。
⑤臭氧發生器設備復雜，維修困難，對操作者要求高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新的黃金行業使用的含氰尾礦漿無害化綜合處理方法，本發明解決了目前含氰尾礦漿直接處理難度大，達標處理成本高，達標不穩定的環保治理問題。本發明解決含氰尾礦漿的達標排放和安全堆放問題本發明之方法是由礦漿濃縮、降氰預處理和氧化三個步驟組成；礦漿濃縮:是利用濃密設備提升礦漿濃度到50%，濃密后的上清液回用于選廠エ藝，高濃度礦漿進入下一步處理流程，濃密原理是利用重力沉降進行固液分離；降氰預處理:在濃縮后的礦漿中投加濃硫酸，調整其pH〈12，然后投加1#降氰藥劑和2#降氰藥劑，2#降氰藥劑投加量0.25kg/m3礦衆，1#降氰藥劑投加量根據水質情況調整，使得降氰后礦漿的pffiTS，一般1#降氰藥劑的投加量是3kg/m3礦漿，進行攪拌反應，礦漿在降氰預處理步驟的停留時間2 3h，降氰預處理使得礦漿中的氰化物含量大幅降低；降氰完畢后，在氧化步驟之前，向礦漿中預通空氣，給礦漿中充氧，充氣量在6m3空氣/m3礦漿；所述的1#降氰藥劑是硫酸亞鐵；所述的2#降氰藥劑是硫酸鋅；降氰原理描述如下:向尾礦漿中投加2#降氰藥劑和1#降氰藥劑后，水相中的游離氰被1#降氰藥劑轉化成絡合氰，與水相中原有的絡合氰被降氰藥劑1#和2#降氰藥劑固定在尾礦漿中，通過固定作用，水相中氰化物的量大幅度削減，并且難以氧化破壞的氰化物如鐵氰絡離子，也基本被處理干凈。氧化:采用因科法或臭氧氧化法或氯氧化法或雙氧水氧化法，同時，在氧化階段投加提金用的活性炭，增強氧化效果。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。本發明的有益效果:1、濃縮技術特點含氰尾礦漿經過濃縮處理后，將回用約30%有用的氰化物，同時，待處理的氰化物負荷將削減約30%，ー舉兩得。2、降氰預處理技術降氰預處理技術是針對直接處理礦漿時其它處理方法面臨的諸多困難開發的新技術，通過加入2#降氰藥劑和1#降氰藥劑將礦漿中的氰化物固定在礦漿中，使得殘余在水相中的氰化物濃度在20mg/L以內，并且基本上是游離氰，容易處理，與其他技術聯用，具有諸多優點。①經過降氰預處理后，含氰尾礦漿水相中的氰化物濃度在20mg/L以內，且基本上是游離氰，特別容易處理。②解決了単獨使用因科法、堿氯法、臭氧氧化法處理含氰尾礦漿，礦漿中有鐵氰時，氰化物難以處理達標的困難。③降氰預處理成本較低， 噸礦石處理成本在5元左右。④由于經過降氰預處理后，余氰很少，氧化處理需要的氧化劑很少，與因科法聯用，大大緩解了 SO2溢出的問題，與臭氧氧化法聯用，大幅削減了臭氧的用量。3活性炭輔助氧化技術在氧化階段投加活性炭，活性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。
具體實施例方式本發明之方法是由礦漿濃縮、降氰預處理和氧化三個步驟組成；礦漿濃縮:利用濃密設備提升礦漿濃度到50%，濃密后的上清液回用于選廠エ藝，高濃度礦漿進入下一步處理流程。降氰預處理:在濃縮后的礦漿中投加濃硫酸，調整其pH〈12，然后投加1#降氰藥劑和2#降氰藥齊U，2#降氰藥劑投加量0.25kg/m3礦漿，1#降氰藥劑投加量根據水質情況調整，使得降氰后礦漿的PH61，一般1#降氰藥劑的投加量是3kg/m3礦漿，進行攪拌反應，礦漿在降氰預處理步驟的停留時間2 3h，降氰預處理使得礦漿中的氰化物含量大幅降低；降氰完畢后，在氧化步驟之前，向礦漿中預通空氣，給礦漿中充氧，充氣量在6m3空氣/m3礦漿；所述的1#降氰藥劑是硫酸亞鐵；所述的2#降氰藥劑是硫酸鋅；氧化:降氰預處理完畢的礦漿采用因科法或臭氧氧化法或氯氧化法或雙氧水氧化法進行氧化處理，同時，在氧化階段投加提金用的活性炭，增強氧化效果，礦漿在氧化步驟的停留時間2 3h。活性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。所述的因科法、臭氧氧化法、氯氧化法和雙氧水氧化法是常規方法，不再詳細描述。實施例:采用本發明對某金礦實際生產過程中產出的含氰尾礦漿進行“礦漿濃縮+降氰預處理+因科法氧化”綜合處理擴大試驗，處理量240m3/d，含氰尾礦漿處理結果見表1，含氰尾礦漿毒性浸出結果見表2、3和4。表I含氰尾礦衆處理后水質結果單位:mg/L
權利要求
1.種含氰尾礦漿無害化綜合處理方法，該方法是由礦漿濃縮、降氰預處理和氧化三個步驟組成； 礦漿濃縮:是利用濃密設備提升礦漿濃度到50%，濃密后的上清液回用于選廠エ藝，高濃度礦漿進入下一步處理流程，濃密原理是利用重力沉降進行固液分離； 降氰預處理:向濃縮后的礦漿中投加濃硫酸，調整其pH〈12，然后投加1#降氰藥劑和2#降氰藥劑，2#降氰藥劑投加量0.25kg/m3礦漿，1#降氰藥劑投加量根據水質情況調整，使得降氰后礦漿的PH 6 8，進行攪拌反應，礦漿在降氰預處理步驟的停留時間2 3h，降氰完畢后，在氧化步驟之前，向礦漿中預通空氣，給礦漿中充氧，充氣量在6m3空氣/m3礦漿；所述的1#降氰藥劑是硫酸亞鐵；所述的2#降氰藥劑是硫酸鋅； 氧化:采用因科法或臭氧氧化 法或氯氧化法或雙氧水氧化法，同時，在氧化階段投加提金用的活性炭。
全文摘要
本發明公開了一種含氰尾礦漿無害化綜合處理方法，該方法是由礦漿濃縮、降氰預處理和氧化三個步驟組成；礦漿濃縮是利用濃密設備提升礦漿濃度到50%，濃密后的上清液回用于選廠工藝，濃密原理是利用重力沉降進行固液分離；降氰預處理是向濃縮后的礦漿中投加降氰藥劑；氧化是采用常用的氧化法進行氧化，同時，在氧化階段投加活性炭；濃縮回收了有用的氰化物，降低了后續處理的負荷；降氰預處理降低了氧化部分的氰化物負荷，固定了鐵氰等難氧化氰化物，節省了氧化劑；礦漿在氧化處理時，達標容易，并且穩定；處理達標的尾礦渣是一般固體廢物。
文檔編號C02F103/16GK103086548SQ20131006626
公開日2013年5月8日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者李哲浩, 范亞鋒, 龍振坤, 左玉明, 申波 申請人:長春黃金研究院, 中國黃金集團公司技術中心