一種黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法，屬于黃金冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金化工、選礦、金屬加工、塑料、電鍍，農(nóng)藥、煉焦、煉油、熱處理及有機玻璃等生產(chǎn)工藝過程中都有濃度不等的含氰廢物排出。因共存物質(zhì)及酸度條件不同，氰化物可以以絡(luò)合狀態(tài)和游離狀態(tài)存在于水溶液中。游離狀態(tài)的氰化物又因水溶液的pH值不同，CN'HCN的存在百分含量會發(fā)生變化。HCN具有較強的揮發(fā)性，當(dāng)pH值大于11時，CN_才能穩(wěn)定存在于水溶液中。
[0003]眾所周知，氰化物劇毒，當(dāng)超過一定濃度時對人、畜有致死的危險。水體中的CN—含量達0.3-0.5mg/L時即可使魚致死，對人的致死含量按氰化氫HCN計為0.05-0.lg。
[0004]目前，含氰廢水的傳統(tǒng)處理方法有很多，主要分為化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法。
[0005]化學(xué)法又可分為氧化劑氧化法、水解法、燃燒法、電解法等。其中氧化法所采用的氧化劑可選擇的物質(zhì)有很多，如:含氯化合物(漂白粉、次氯酸鈉等)、硫酸亞鐵、過氧化氫、臭氧等。傳統(tǒng)氧化劑氧化法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資少、便于管理，并且氧化劑可選擇的種類多，其工藝比較成熟。但是傳統(tǒng)氧化劑由于其自身性質(zhì)，處理效果可能不太理想，和氰化物反應(yīng)后可能會產(chǎn)生其他對環(huán)境有害的物質(zhì)，且運行設(shè)備的要求較高。例如氧化劑如漂白粉、次氯酸鈉等處理后有余氯，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，運行費用高；硫酸亞鐵的處理效果較差，淤渣很多，出水中有殘氰；過氧化氫的處理效率高，整個過程不會產(chǎn)生新的環(huán)境污染，但是過氧化氫的價格過高，運輸及儲存過程有一定的危險；臭氧用于含氰廢水的處理工藝簡單，但是臭氧發(fā)生器的耗能很多，且臭氧不能將絡(luò)合態(tài)的氰化物徹底氧化。水解法、燃燒法、電解法等方法的設(shè)備簡單，安全有效，但是處理效果受廢水的水量以及氰化物的濃度影響。水解法對于水量大且呈絡(luò)合狀態(tài)的含氰廢水效果不理想，且耗能大，會產(chǎn)生氨氣造成二次污染；燃燒法只能應(yīng)用于水量較小、濃度較高的專屬性廢水，對于其它條件下的含氰廢水則不適用；電解法在處理過程中，隨著氰濃度的降低，處理效率也相應(yīng)降低，因此對于稀溶液的處理效果不理想。
[0006]物理化學(xué)法主要有活性炭吸附法和離子交換法?；钚蕴课侥芰姡缺砻娣e大，能與氰化物充分接觸，處理過程中不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，但是活性炭對氰化物吸附容量小，一般為3-8mg/L.CNVg.AC，在處理成本上不合算。離子交換法的優(yōu)點是凈化水的水質(zhì)好，水質(zhì)穩(wěn)定，可以回水利用，同時能回收氰化物和重金屬化合物。但樹脂價格昂貴，經(jīng)濟性較差，且離子交換樹脂再生困難，操作復(fù)雜，工作量大。因此，該方法還處于實驗室或半工業(yè)試驗階段。
[0007]生物處理法可以分解硫氰根，且成本較低。但是目前生化法只能應(yīng)用于處理低濃度廢水，可承受的處理負(fù)荷較小。
[0008]目前很多含氰廢物的處理方法多應(yīng)用于處理廢水中的含氰污染物，而對固體廢渣中氰化物的處理方法相對較少，主要有以下幾種:埋葬法、拋棄法、沉淀法、置換法、氧化法、熱處理法以及尚處于研宄階段的生物發(fā)酵法和活性污泥法等。
[0009]傳統(tǒng)處理方法雖然操作簡單，但是缺點仍然存在。埋葬法和拋棄法占用大量土地，并且會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，目前已經(jīng)不適用。沉淀法和置換法不能徹底除去氰化物中的氰根，還需要后續(xù)處理方法。氧化法是化學(xué)方法處理含氰廢渣采用最廣泛的方法，但是該方法需要耗費大量強氧化劑。熱處理法則需要高溫反應(yīng)，對設(shè)備的要求高，耗能大。
[0010]隨著易處理的金礦資源的日益消耗，難浸金精礦的開發(fā)利用引起廣泛關(guān)注。由于礦石的性質(zhì)及采用的提金工藝流程的不同，含氰礦渣中的有價金屬元素和礦物的性質(zhì)、種類、含量也均有不同。但是含氰礦渣有一些主要的共同點:礦物顆粒非常小，一般泥化現(xiàn)象較為嚴(yán)重；礦物組成復(fù)雜；通常含有一定數(shù)量的游離氰化物和絡(luò)合氰化物。含氰礦渣的堆存占用了大量的土地，造成資源的嚴(yán)重浪費；由于其長期露天存放，對土壤、水體以及大氣都會造成一定程度的污染，給環(huán)境帶來危害。因此，需對礦渣做無害化處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法。該方法通過三相流化床酸化處理和氧化處理可有效去除含氰礦渣中的氰化物，使礦渣中的氰化物含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接外排。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法，其包括以下步驟:
[0013]利用三相流化床反應(yīng)裝置和硫酸硝酸混合液，對含氰礦渣反復(fù)進行多次洗滌，直至礦渣中的氰化物含量達標(biāo)(達標(biāo)是指符合國家《一般工業(yè)廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18599— 2001)》中第I類一般工業(yè)固體廢物中含氰化物的要求，即滿足按照國家《固體廢物浸出毒性浸出方法》規(guī)定的方法進行浸出實驗而獲得的浸出液中氰化物的最高允許排放濃度為0.5mg/L的要求)，分離出洗出液和洗脫礦渣，將洗脫礦渣調(diào)節(jié)pH值呈堿性后直接外排；用雙氧水對洗出液進行氧化處理，以去除洗出液中的氰化物。
[0014]在本發(fā)明的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，所采用的三相流化床反應(yīng)裝置可以為本領(lǐng)域中常規(guī)使用的三相流化床反應(yīng)裝置。在采用三相流化床反應(yīng)裝置進行洗滌時，氣體的流速需調(diào)整到使三相流化床反應(yīng)裝置內(nèi)的固體含氰礦渣在硫酸硝酸混合液中呈完全流態(tài)化。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法還包括以下步驟:在對含氰礦渣進行處理前，按照標(biāo)準(zhǔn)GB7486-87對待處理的含氰礦渣進行總氰化物和游離氰化物的定量分析。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法還包括以下步驟:若最后一次的洗出液PH值在2以下，則將其用于下一批含氰礦渣的第一次洗滌?？梢匝a充一定量硫酸和/或硝酸用于下一批含氰礦渣的第一次洗滌，也可以直接用于下一批含氰礦渣的第一次洗滌，只要用于洗滌的液體滿足PH值為2以下的范圍即可。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法還包括以下步驟:對洗出液中的重金屬進行回收。對于洗出液中濃度高于1000mg/L的重金屬離子，可以采用石灰沉淀法進行回收；對于洗出液中濃度低于1000mg/L的重金屬離子，可以考慮采用活性炭吸附法、離子交換法，反滲透法或電滲析法去除。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法還包括以下步驟:將回收重金屬后的洗出液作為中水回用。
[0019]在上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，優(yōu)選地，所述硫酸硝酸混合液的PH值為1-2。更優(yōu)選地，所述硫酸硝酸混合液中硫酸與硝酸的質(zhì)量比是1:1-3:1。配制該硫酸硝酸混合液可以采用分析純或工業(yè)用的硫酸(例如質(zhì)量濃度為98 %的濃硫酸，在本文中如無特別說明，濃度均指質(zhì)量濃度)以及分析純或工業(yè)用的硝酸(例如質(zhì)量濃度為65%的硝酸)。
[0020]在上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，優(yōu)選地，以處理90g含氰礦渣為基準(zhǔn)，每次洗滌所采用的硫酸硝酸混合液的量為500-2000mL。
[0021]在上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，優(yōu)選地，利用三相流化床反應(yīng)裝置和硫酸硝酸混合液，對含氰礦渣反復(fù)進行多次洗滌是在10-30°C下進行的，每次洗滌后進行沉渣、壓濾，分離出礦渣與洗出液。每次洗滌的時間可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員進行常規(guī)的調(diào)控，例如可以為30min-2h。
[0022]在上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，優(yōu)選地，對含氰礦渣反復(fù)進行多次洗滌的次數(shù)為3-6次?？梢愿鶕?jù)含氰礦渣中氰化物的濃度來決定洗滌次數(shù)。一般而言，含氰礦渣中總氰化物濃度在600-1000mg/L的范圍內(nèi)時，洗滌次數(shù)為4次。
[0023]在上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法中，優(yōu)選地，用雙氧水對洗出液進行氧化處理是在20-60°C、攪拌下進行，處理時間為2-3h，雙氧水投加量為H202/CN-的質(zhì)量濃度比為(100-200):1。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，上述的黃金冶煉過程中含氰礦渣的處理方法具體可以包括以下步驟:
[0025](I)按照標(biāo)準(zhǔn)GB7486-87對待處理的含氰礦渣進行總氰化物和游離氰化物的定量分析；
[0026](2)利用三相流化床反應(yīng)裝置和硫酸硝酸混合液，在10_30°C下，對含氰礦渣反復(fù)進行多次洗滌，每次洗滌后進行沉渣、壓濾，直至礦渣中的氰化物含量達標(biāo)，分離出洗出液和洗脫礦渣，將洗脫礦渣調(diào)節(jié)PH值呈堿性后直接外排，其中所述硫酸硝酸混合液的pH值為1-2，并且所述硫酸硝酸混合液中硫酸與硝酸的質(zhì)量比是1:1-3:1，以處理90g含氰礦渣為基準(zhǔn)，每次洗滌所采用的硫酸硝酸混合液的量為500-2000mL ;若最后一次的洗出液pH值在2以下，則將其用于下一批含氰礦渣的第一次洗滌；
[0027](3)在20_60°C、攪拌下，用雙氧水對洗出液進行氧化處理，處理時間為2_3h，雙氧水投加量為H202/CN-的質(zhì)量濃度比為(100-200):1，以去除洗出液中的氰化物；
[0028](4)對于洗出液中濃度高于1000mg/L的重金屬離子，可以采用石灰沉淀法進行回收；對于洗出液中濃度低于1000mg/L的重金屬離子，可以考慮采用活性炭吸附法、離子交換法，反滲透法或電滲析法去除；
[0029](5)將回收重金屬后的洗出液作為中水回用。
[0030]本發(fā)明采用三相流化床反應(yīng)裝置和硫酸硝酸混合液對含氰礦渣進行酸化處理，多次經(jīng)過洗脫和沉淀完成整個洗脫過程，洗脫過程中產(chǎn)生的氫氰酸可回收利用。酸化洗脫后的礦渣中氰化物