專利名稱：臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金礦開采與環(huán)境保護的治理技術，主要是針對金礦采用全泥氰化提金工藝所產(chǎn)生的含氰尾礦漿的處理工藝，特別是涉及臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝。
臭氧氧化法所依據(jù)的原理本發(fā)明的技術可行性是依據(jù)在水中臭氧的溶解度比氧高十幾倍，而且臭氧是僅次于氟的強氧化劑，臭氧破壞氰化物的化學機理按下式進行。
臭氧與氰化物反應生成氰酸鹽生成的氰酸鹽進一步水解后，分解為氮與碳酸根臭氧與硫氰酸鹽反應在堿性介質(zhì)中臭氧氧化還原電位E0＝1.24伏CN-的氧化還原電位OCN-+H2O+2e＝CN-+2OH-E0＝-0.97伏根據(jù)反應原理，該新工藝研究確定的工藝流程如

圖1所示，從反應原理可知工藝的關鍵技術，pH值對上述反應影響較大，pH＝10～12時，氧化條件最佳，pH值對臭氧吸收量與氰分解量的pH值大于9.5時，氰完全被分解，對氰而言，臭氧的必須量為0.3克/CN-克，同時在反應過程中若有微量銅離子存在時，對分解反應有觸媒效應。
本發(fā)明的關鍵技術參數(shù)的確定小型試驗的樣品組成見表1，pH＝10，采用1升攪拌機，臭氧發(fā)生器型號為XFE-5型。
表1 樣品組成

小型試驗工藝流程如圖2所示。
1.反應時間的確定取一升礦漿，pH＝10，氰根含量為135.15mg/l(以下所有試驗礦漿氰根含量均為此濃度)，通入臭氧氣量0.1m3/h，電流控制在300mA，硫酸銅用量控制在250mg/l，試驗結(jié)果見表2。
表2 反應時間與處理效果關系

從表2數(shù)據(jù)中可以看出反應時間控制在90分鐘處理效果最佳。
2.硫酸銅用量試驗取一升礦漿pH＝10通入臭氧量為0.1m3/h，反應時間控制在90分鐘，電流控制在300mA，試驗結(jié)果見表3。
表3 硫酸銅加入量與處理效果關系

從表3中可以看出硫酸銅加入量控制在200mg/l處理效果較好。
3.通入臭氧量的試驗取一升礦漿加入200mg硫酸銅，反應時間90分鐘，電流300mA。試驗結(jié)果見表4。
表4 臭氧通氣量與處理效果關系

從表4結(jié)果可以看出，通入臭氧量對反應影響不大，因此通入臭氧的氣量控制在0.05m3/h。
4.輸入電流試驗取一升礦漿pH＝10加入200mg硫酸銅，反應時間90分鐘，通氣量控制在0.05m3/h。試驗結(jié)果見表5。
表5 輸入電流與處理效果關系

從表5的結(jié)果可以看出輸入電流大小對處理結(jié)果影響不大，輸入電流大所產(chǎn)生的臭氧量也相應增加，電耗也增大，使處理成本加大，因此輸入電流應控制在最小為佳。
根據(jù)上述試驗結(jié)果最終確定為pH＝9～10，反應時間為90分鐘，硫酸銅用量為200mg/l，通入臭氧氣量為0.05m3/h，電流控制在150mA。
圖2為本發(fā)明的小型試驗工藝流程圖。
實施例1某礦山為日處理礦石25噸的全泥氰化炭漿廠，日排放含氰尾礦漿約為60m3，其中含氰尾礦漿的組成如下

從含氰尾礦漿的組成可以看出，該礦漿中的銅離子較低≤200mg/l，在處理過程中需補加硫酸銅。
實施例1所需的主要設備

按流程圖1所示，依以下幾個步驟進行(a)將空氣通過干燥器進行干燥，除去空氣中的水分≥90；(b)經(jīng)干燥后的空氣流入臭氧發(fā)生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產(chǎn)生電暈放電生成臭氧，臭氧發(fā)生器的型為QGW-1000，功率為15KW，電流為50A，數(shù)量1臺；(c)將臭氧發(fā)生器排氣管與射流曝氣器進氣口相連，尾礦漿的流量由射流曝氣器的給入閥門調(diào)整控制為2m3/h，臭氧通氣量由儀器配備的氣體流量計進行控制為10～25m3/h，射流曝氣器為自制設備，功率為2.5KW，數(shù)量1臺；(d)將在射流曝氣器內(nèi)混合后的臭氧及尾礦漿送入反應槽中，進行氧化反應，反應槽型號為2000×2000，功率為為4KW，數(shù)量2個串聯(lián)使用，反應時間為90分鐘；
(e)由于尾礦漿中含有的銅離子為12.3mg/l，需補加硫酸銅，用LZB-25玻璃轉(zhuǎn)子流量計控制硫酸銅的加入量，其濃度為10％，加入量為2升/m3，硫酸貯槽為750×500PVC，數(shù)量1個；(f)處理后的廢液每2小時采樣進行分析總氰化物，分析方法依據(jù)國家環(huán)保局的規(guī)定進行，達標后再排入尾礦壩。
采用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿檢驗結(jié)果

從以上檢驗結(jié)果可以明顯看出，采用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿效果明顯，處理后總氰化物低于污水排放標準0.5mg/l要求。
實施例2某礦山日處理50噸的炭漿，日排含氰尾礦漿約為120m3，其含氰尾礦漿的組成如下

從含氰尾礦漿的組成可以看出，其中銅離子含量較高，在處理過程中可不補加硫酸銅。
實施例2所需主要設備

按流程圖1所示，依以下幾個步驟進行(a)將空氣通過干燥器進行干燥，除去空氣中的水分≥90；(b)經(jīng)干燥后的空氣流入臭氧發(fā)生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產(chǎn)生電暈放電生成臭氧，臭氧發(fā)生器的型號為QGM-1000，功率15KW，電流為50A，數(shù)量1臺；(c)將臭氧發(fā)生器排氣管與射流曝氣器進氣口相連接，尾礦漿的流量由射流曝氣器的給入閥門調(diào)整控制為4.5m3/h，臭氣通氣量由儀器設備的氣體流量計進行控制為15～35m3/h，射流曝氣器為自制設備，功率為2.5KW，數(shù)量1臺；(d)將在射流曝氣內(nèi)混合后的臭氧及尾礦漿送入反應槽內(nèi)進行氧化，反應槽型號為2500×2500，功率為7.5KW，數(shù)量為2個串聯(lián)使用，反應時間90分鐘；(e)處理后廢液每2小時采樣進行分析氰化物，分析方法依據(jù)國家環(huán)保局的規(guī)定進行，達標后再排入尾礦壩。
采用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿檢驗結(jié)果

從以上檢驗結(jié)果可以明顯看出采用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿效果明顯，含氰尾礦漿中含有一定銅離子處理效果與補加銅離子的處理效果基本一致，從而可節(jié)省部分處理成本；處理后總氰化物低于污水排放標準0.5mg/l要求。
權(quán)利要求
1.一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，在pH＝10～12的條件下，利用空氣為原料依以下次序的幾個工藝步驟進行(a)空氣在干燥器內(nèi)干燥；(b)經(jīng)過干燥后的空氣流入臭氧發(fā)生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產(chǎn)生電暈放電生成臭氧；(c)將產(chǎn)生的臭氧氣體同含氰尾礦漿同時經(jīng)射流曝氣器內(nèi)混合；(d)將與臭氧氣體混合的含氰尾礦漿送入礦漿反應槽內(nèi)進行氧化反應；(e)當含氰尾礦漿內(nèi)不含有銅離子時，向反應槽內(nèi)加入硫酸銅；當含氰尾礦漿含有足夠的銅離子時，就不需向反應槽內(nèi)加硫酸銅；(f)經(jīng)在反應槽內(nèi)反應后的尾礦漿達標排放。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，其含氰尾礦漿的pH＝10～12，通入臭氧氣量為0.05m3/h，電流控制在150mA，硫酸銅用量為200mg/l時氧化條件為最佳。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，該工藝是，當全泥含氰尾礦漿的pH在10～11范圍內(nèi)，不需調(diào)節(jié)，利用空氣為原料，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產(chǎn)生電暈放電生成臭氧，將生成的臭氧氣體同含氰尾礦漿同時經(jīng)射流曝氣器混合后送入反應槽進行氧化反應，如果礦漿中含有足夠銅離子為200mg/l時，不需加硫酸銅，否則需加補硫酸銅，反應時間90分鐘，臭氧的通氣量、礦漿流量分別由臭氧發(fā)生器和射流曝氣器進行調(diào)整，處理后的尾礦漿由礦漿泵輸送到尾礦壩中存放、上清液外排，保證達標及環(huán)境不受污染。
文檔編號B09B3/00GK1445374SQ0311117
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者陳民友 申請人:陳民友