含氰废水的治理技术

含氰废水的治理技术内容摘要：

吸附法产生的含氰废水更复杂、难处理。 四．贵液直接电积法 当贵液含金大于 10g/m3 时，可采用电积法从贵液中回收已溶金，该方法工艺简单，投资小，处理效果也能满足生产要求，得到的沉积物（阴极脱落物）稍加处理即可熔炼铸锭。 因此，最近几年国内外均有报道。 在以石墨或不锈钢做阳极、钢棉或碳纤维做阴极的电解池中，在两极间加上３伏左右的电压，即可使金氰络合物中的金还原并沉积在阴极表面或附近。 Au(CN)2+e=Au+2CN 在阳极，氰化物被氧化为氰酸盐： CN+2OH2e=CNO+H2O 除了金银还原下来外，银、铜等也会以单质或沉淀物形式沉积在阴极附近。 使电积后贫液中上述组份浓度明显降低，某试验项目用电积法处理贵液产生的阴极沉积物组成见表34。 表 34 电积法处理贵液所得阴极沉积物多元素分析 沉积物组成 Au Ag Cu Pb Zn Fe CaO SiO2等 占沉积物重量百分比 ３．２ 高浓度含氰废水的来源 上节已介绍过，含氰废水的性质由氰化原料 — 精矿或矿石的特性所决定。 与所用的氰化工艺有关，对于以精矿（硫精矿、金精矿、铜精矿）为氰化原料的氰化厂，由于精矿中伴生矿的含量相对比原矿中伴生矿含量要高得多，因此在氰化过程中氰化钠耗量必然大，废水中硫氰化物含量高达 1000mg/L 以上，仅此一项就消耗氰化钠 1kg/t 以上，而铜等消耗的氰化物更多。 一般精矿氧化物耗量在 6～ 15kg／ t。 因此废水中氰化物浓度最高达 2300mg/L。 由于回收已溶金的方法不同， 废水组成尤其是锌浓度相差很大。 这类氰化厂的最大特点就是氰渣可以做硫精矿出售给硫酸厂，不必处理含氰化物废渣。 ３．２．１ 精矿氰化 — 锌粉置换工艺 浮选产生的含金精矿金品位达 20～ 200g/t，经浓密机脱药或再进行细磨后，矿浆浓度调节到 36～ 42%，达到氰化要求，加入石灰乳和氰化钠溶液进行浸出，浸出时间一般为 18～48 小时，在浸出过程中，保持浸出液 pH 值在 10～ 范围内，并且向矿浆中鼓入空气以提供浸出必要的溶解氧。 浸出作业结束后，利用浓密机（一般用三层浓密机）对浸出矿浆进行逆流洗涤，把已溶金从矿 浆中洗出，得到的含金溶液称贵液，一般大约为浸出液体积的 2～3倍，洗出已溶金的矿浆 — 氰尾送沉淀池中，沉淀出氰渣（含水 10～ 20%），可作为硫精矿出售给硫酸厂，澄清水返回洗涤工段或氰化工段；也可以用过滤机过滤氰尾，将滤饼出售给硫酸厂，滤液返回洗涤或氰化工段重新使用。 贵液经脱氧、加入醋酸铅和锌粉进行锌粉置换，金沉积在锌粉上，用板框过滤机过滤回收单质金，所得滤液含金很低（ ），称作贫液。 一部分用于洗涤工段，另一部分可用于氰化工段，剩余贫液送废水处理工段。 处理后排放。 由于大部分氰化厂的精矿来 自本厂浮选工段，精矿以 50%～ 60%的矿浆浓度进入氰化工段，因此浸出过程仅加入少量调浆水，所以贫液用于氰化工段做调浆水的当数量很少，只能用于洗涤工段，造成贫液过剩，故贫液必须外排以解决水平衡问题。 至少要排出精矿带入水的 55%，即精矿带入水与氰渣带出水之差。 一个处理精矿 55t/d 的氰化厂，至少要外排。 仅从水的平衡考虑，大致如此，实际上由于精矿中伴生矿的不断溶解，锌粉置换过程不断地产生锌氰络合物，贫液的多次循环使用，使浸出液、贵液中有害于金溶解和置换的组份浓度越来越 高，为了不降低金的总收率，必须把贫液的一部分排放掉，补充一部分新水调浆，以维持金收率的稳定。 可见所需外排的废水实际上还要大些。 根据我国一些氰化厂的实践，日处理５５吨精矿的氰化厂贫液排放量约 60～ 120m3/d，伴生矿含量越高，排放量越大，这是一个最基本的规律。 为了提高金的收率，减少杂质的影响，一些氰化厂采用两浸两洗的流程。 由于二段浸出时用新水调浆，浸出液中影响金浸出的组分含量有很大降低，金的浸出率提高。 近年来由于过滤机性能不断提高，有些氰化厂不但采用过滤机过滤氰尾，还使用过滤机代替浓密机 进行洗涤作业。 为了降低废水处理量，有的氰化厂采用过滤甚至干燥精矿的办法，以降低精矿带水量，这样水的平衡就得到了解决，当进入氰化工段的精矿含水量降低到 15%时，由于氰渣含水约15%，那么如果精矿中伴生矿含量较低，影响金收率的杂质较少时，就不必外排废水，这样水全部循环使用，不需要废水处理设施，事实上由于杂质在系统中不断积累，不可能不影响金的收率，故这种过滤精矿的方法只能把外排水压缩到最低限度，不可能从根本上解决废水外排。 废水外排不仅是为了解决氰化系统水不平衡问题，更重要的是解决影响金收率的杂质（ Cu、Zn、 As、 Sb 等）的积累问题，废水外排量大，杂质积累少，金的浸出和置换效果好，但处理废水的费用增加，这一矛盾应很好地解决。 一些精矿氰化 — 锌粉转换工艺产生的废水组成见表 35。 表 35 一些精矿氰化 — 锌置换工艺产生废水的组成 矿别 CN SCN Cu Pb Zn Fe SiO2 Mg As Au Ag A 520 800 294 139 95 B 576 1223 357 102 — 800 — — — — C 2128 2800 958 — 268 440 — — — — — D 1060 900 692 — 260 — — — — E 1100 850 200 — 180 — — — — — F 4245 2370 1165 993 ─ — — — — ３．２．２ 精矿氰化 — 炭浆工艺 精矿氰化 — 炭浆工艺的氰化条件与３．２．１节相似。 只是不采用洗涤／浓密机或过滤机进行浸出矿浆的固液分离，而是采用活性炭逆流吸附已浸出矿浆中的已溶金，然后把载金炭送解吸电解车间解吸再生。 含金很低的氰尾经沉淀或过滤机过滤得到氰渣出售。 滤液也可循环使用，利用率也由矿石中伴生矿含量和精矿含水量决定，一般也需要处理一部分滤液（或澄清液）。 日处理 30t精矿的氰化厂，约处理 25m3/d。 某氰化厂采用该工艺产生的浸出液，氰尾滤液组成见表 36。 表 36 某精矿 — 氰化炭浆工艺浸出液、氰尾滤液组成 废液名称 组成及浓度 (mg/L) 组成 CN SCN Cu Fe 浸出液 1500～ 2400 700～ 1300 450～ 950 5～ 25 氰尾滤液 700～ 1500 700～ 900 250～ 650 5～ 25 可见铜在炭吸附工艺中被吸附较多，硫氰酸盐也有降低，由于该工艺不用锌粉，废水中锌不会高，故这类废水循环率可适当提高。 如果氰渣不能出售，必须送尾矿库存放 ,那么废水处理工段所要处理的是废矿浆，废水处理难度大些。 ３．２ ．３ 精矿氰化 — 贵液直接电积工艺 精矿氰化 — 贵液直接电积工艺的浸出条件与前两种工艺相似，浸出后，用洗涤浓密机或过滤机进行固液分离，得到贵液。 贵液直接采用电沉积法回收金，贫液大部分循环使用 ,少部分经处理排放，氰渣出售。 这种废水含锌量来自矿石，一般含量不会高。 由于电积过程会使铜等有害于金浸出的杂质沉积下来，因此，贫液循环使用时，对金的回收率影响较小。 当处理精矿粉时，估计不需要贫液外排，这将是该工艺的优越处之一。 除上述三种产生高浓度含氰废水的氰化提金工艺外，还有采用精矿氰化 — 树脂矿浆工艺的试验报 导，由于树脂对金的选择性饱和容量以及洗脱过程复杂等原因，估计这种工艺在经济上不会有竞争力，而且，解吸过程使用的硫氰酸盐或硫脲不可能避免地要进入废水中，这两种还原性化合物将影响废水处理。 ３．３ 中等浓度含氰废水的来源 原矿（氧化矿、混合矿、硫化矿）以及精矿烧渣（除铜、铅后）一般伴生矿物含量很低，金品位（除烧渣外）一般也不超过 20g/t。 因此，浸出过程氰化物的消耗不大，一般在 ～4kg/t范围，自然废水中氰化物浓度要低，一般不超过 500mg/L，通常在 150～ 300mg/L范围。 由于回收已溶金的方 法不同，废水中杂质含量也不一样，最明显的是锌，如不采用锌粉置换法，锌含量极低，产生这类废水之氰化工艺的另一特点是所处理的废水主要是氰尾，由于氰渣（除烧渣外）无利用价值，一般均排放尾矿库堆放，故不过滤氰尾。 为了降低含氰废水的处理量，在矿石中杂质含量允许的条件下，有的氰化厂采用浓密机把氰尾进行一次洗涤，把含氰化物的澄清水循环使用。 底流进行去毒处理。 其原则有两条，一是水平衡，二是杂质的积累程度以不影响金收率为限。 ３．３．１ 全泥（原矿）氰化 — 锌粉置换工艺 全泥氰化 — 锌粉置换工艺流程与精矿氰化 — 锌粉置换 工艺大体相同。 磨到一定细度的原矿经浓密机浓缩，然后调浆到浸出所需的矿浆浓度（ 33～ 42%），进行氰化浸出，浸出后，利用浓密机进行液固分离，也称逆流洗涤或逆流倾析，得到的含金溶液称贵液，用锌粉置换法回收已溶金，产生的贫液用于洗涤和浸出，剩余部分混入含已溶金很少的氰尾中进行处理。 该工艺所需处理的主要是废矿浆 — 氰尾，由于大部分矿山将氰尾浓度控制在 50%左右，故氰尾数量为处理矿石重量的一倍。 加上混入的贫液量，一座处理能力为 50t/d的氰化厂处理废水（以矿浆浆形式）量至少 70m3/d。 一般在 100～ 150m3／ d范围 ，当所处理的矿石组成较简单，影响金收率的杂质较少时，贫液利用率大些，相应废水（浆）处理量就小些。 近年来，对于易过滤的矿石，有的氰化厂采用了用过滤机过滤氰尾，回收滤液用于浸出的方法，一则可可以回收氰化物，二则使废水处理时氰化物绝对量降低，减少处理费用，至少能利用多少氰尾中的溶液，主要由氰化系统水量平衡情况决定，如果采用在磨矿系统加入氰化物浸出剂的工艺，废水循环率就高，如果采用在浸出槽加氰化浸出剂的工艺，那么过滤氰尾就没有意义。 因为此时连贫液都很难全部利用。 当处理难浸矿石时，也有的氰化厂采用 两浸两洗工艺。 精矿烧渣氰化 — 锌粉置换工艺与原矿氰化 — 锌粉置换工艺十分相似，氰化钠的耗量也很接近，产生的废水（贫液、废矿浆）氰化物含量也在中等范围内，故把这一工艺也在这里加以介绍。 焙烧的目的有时不仅是除硫，还可除砷、锑等有害于浸出的杂质，烧渣在氰化浸出前，一般要用硫酸溶液浸出铜、用氯化钠溶液浸出铅，然后中和、浓缩，进行氰化浸出，由于铜等杂质均被除去，氰化物的用量从精矿直接浸出（假设可浸性好）的 8～ 15kg/ｔ，降低到 3～ 6kg/t，废水中杂质浓度也与全泥氰化 — 锌粉置换工艺产生的废水组成相近。 烧渣氰化工艺的一个 特点是氰尾可以选出铁精矿出售或做熟料售给水泥厂，因此所需处理的废水可能仅是部分贫液，由于贫液含杂质比较低，循环利用率较高，处理量不会大。 某些全泥氰化 — 锌粉置换工艺产生的废水（包括矿浆澄清液）组成见表 37。 表 37 某些全泥氰化 — 锌粉转换工艺废水组成 废水名称 废 水 组 成 含 量 (mg/l) CN SCN Cu Zn Fe Pb As 贫液 185～ 217 120～ 150 64～ 175 74～ 110 5～ — 某氰尾澄清液 63 58 35 49 15 — — 某贫液 450 — 35 66 — — 某贫液 200～ 260 100～ 158 6～ 50 ～ 某贫液 310 856 75 30 ３．３．２ 全泥氰化 — 炭浆工艺 全泥氰化 — 炭浆工艺适用于从含泥量高的矿石中提取金银，全泥氰化 — 锌粉置换工艺由于必须进行液固分离才能获得贵液，当遇到含泥量高的矿时，由于沉降效果差，液固分离十分困难，该工艺难以使用，而炭浆工艺却不采用液固分离，直接把活性炭加入矿浆中吸附其中的已溶金，由于工业上均采用矿浆流动与炭流动方向相反的逆流吸附，载金炭的品位较高，尾矿浆 — 氰尾澄清液含金一般小于 ，金的回收率较高。 该工艺不产生 贫液，所需处理的废水为氰尾（废矿浆），一般组成较简单，含量也低，一个采用 CIP工艺，处理量为 50t／ｄ矿石的氰化厂，废水（浆）处理量约 70～ 100m3/d。 为了降低氰化物的总处理量，减少处理成本，有的氰化厂用浓密机对氰尾进行固液分离，澄清液用于氰化浸出，浓密机底流加清水调浆后再处理。 炭吸附金的过程对杂质有很好的吸附作用，因此干扰金收率的杂质不会过度积累，这种使一部分废弃氰化物循环使用的办法在技术上、经济上都比较可行。 ３．３．３ 全泥氰化 — 树脂矿浆工艺 不易进行液固分离的矿石，除采用炭 浆法外，还可以。