低浓度淋溶液含氰水处理试验研究.pdf

Feb.2024Vol.53.No.1（Sum 304）2024 年 2 月第 53 卷第 1 期（总第 304 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY云南某选厂尾矿库调节池尾矿淋溶液（包含部分氰化工艺废水）。选厂氰化工艺生产过程中产生的工艺废水循环使用，但为了保证生产工艺指标，生产废水不定期排入尾矿库调节池与尾矿库淋溶液（旱季为渗滤液）充分混合，采用针对该低氰根含氰水进行破氰，探究氯氧化法、因科法、双氧水氧化法、酸化挥发法对低浓度含氰水处理效果进行试验研究，用试验结果作为经济效益分析，为经济合理处理含氰淋溶液提供理论依据。1原料来源淋溶液为氰化工艺1-2贫液不定期排入尾矿库7与尾矿库淋溶液（旱季为渗滤液）混合产生混合液，主要污染物为氰化物（主要为铜氰络合物）、COD（主要为硫氰）、氨氮、铜，另外还含有汞、砷、铅、锌其他多种重金属类污染物，淋溶液中污染物浓度变化影响因素主要是贫液中污染物浓度、雨水稀释、氰化物自然降解及尾矿库内尾矿堆存面积。如图 1：*收稿日期：2023-09-24作者简介：刘海强（1994-），男，云南文山人，工程师，主要从事多金属资源综合利用技术研究和管理工作。Feb.2024Vol.53.No.1（Sum 304）2024 年 2 月第 53 卷第 1 期（总第 304 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY低浓度淋溶液含氰水处理试验研究*刘海强，何金国，高文元，乔天强，庄世明（鹤庆北衙矿业有限公司，云南 大理 671507）摘要：云南某选厂氰化工艺产生淋溶液，淋溶液进水中氰化物、硫氰化物、铜、汞的浓度大幅度提高，尾矿库淋溶液中 CNT 及 SCN-浓度上升，大大增加了企业安全环保压力，通过试验，采用因科法进行破氰，最终总氰达 0.226 mg/L,处理每吨含氰废水成本为 1.26 元；为处理含氰淋溶液提供依据。关键词：低浓度；含氰水；氰化浸出；成本分析中图分类号：TD451文献标识码：A文章编号：1006-0308（2024）01-0066-04Experimental Study of Treatment of Cyanide-containing Wastewater in LightConcentration Leaching SolutionLIU Hai-qiang,HE Jin-guo,GAO Wen-yuan,QIAO Tian-qiang,ZHUANG Shi-ming(Heqing Beiya Mining Co.,Ltd.,Dali,Yunnan 671507,China)ABSTRACT：In one Yunnan dressing plant,the leaching solution is produced by a cyanidation process,the concentration ofcyanide,thiocyanide,copper and mercury is increased greatly when the leaching solution flowed into water,and the concentration of CNTand SCN in the leaching solution in tailings pond is increased greatly,so the safety and environmental pressure of the enterprise is alsoincreased,cyandie breaking was carried out by using of sulphur dioxide-air method,the total end cyandie content reach to 0.226 mg/L,the treatment cost for one ton cyandie-bearing waste water is 预1.26 yuan;it can provide a basis for cyanide-bearing leaching solution.KEY WORDS：light concentration;cyanide-containing water;cyanide leaching;cost analysis662原料性质近几年，中央开展多轮环保督察及“回头看”，中央整治环境的决心和力度空前，黄金行业已出现多起停产整顿案例。该地区属于国家重金属重点防控区，地表水要达到 地表水环境质量标准 （GB3838-2002）芋类水质标准要求，属于环境敏感区域。该地区尾矿库为金字塔型，库容有限，一旦雨季暴雨情况下发生尾矿库水外溢，对下游环境影响巨大。尾矿库安全度汛及淋溶液安全储存压力较大，安全环保风险隐患增加。淋溶液中污染中增高原因：淤由于选厂贫液中氰化物、铜等污染物逐渐增加；于由于尾矿库内尾矿堆存面积逐渐增加，降雨淋溶尾矿量相应增加，淋溶液中污染物增加。淋溶液中污染物浓度波动原因：淤降雨量的影响，降雨造成淋溶液中污染物浓度降低；于企业不定期将贫液排入尾矿库调节池，会造成淋溶液浓度突然增高。现对低浓度含氰淋溶液取样化验分析见表 1。3试验研究为降低淋溶液中氰根浓度，使用四种不同工艺进行对比试验，分别为：氯氧化法、因科法、双氧水氧化法、酸化挥发法。3.1氯氧化法，因科法，双氧水氧化法破氰 pH 值变化取三份 1 L 水样置于搅拌槽中，转速设置为600 r/min，采用氯氧化法、因科法3，6、双氧水氧化法4-5进行破氰时，分别记录以上三份溶液 1.5 h、3h 时的 pH 值。见图 2采用氯氧化法破氰时，pH 值呈现出酸性，采用因科法及双氧水氧化法进行破氰时，能保障 pH 值，采用因科法及双氧水氧化法破氰 pH 值效果最佳。图 1淋溶液来源流程图Fig.1Flow chart of leaching solution resource图 2pH 值变化结果Fig.2Change results of pH value表 1水样浓度分析结果Tab.1Concentration analysis results of water samplemg/LAuAgCuFeCaMgCN-CN-0.0020.021.350.00458.20.04419.916.7刘海强，等：低浓度淋溶液含氰水处理试验研究67Feb.2024Vol.53.No.1（Sum 304）2024 年 2 月第 53 卷第 1 期（总第 304 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY图 4氰根浓度变化结果Fig.4Change results of cyanide concentrationmg/L图 3Ca2+浓度变化结果Fig.3Change results of Ca2+concentrationmg/L3.2氯氧化法，因科法，双氧水氧化法破氰 Ca2+浓度变化取三份 1 L 水样置于搅拌槽中，转速设置为600 r/min，采用氯氧化法、因科法、双氧水氧化法进行破氰时，分别记录以上三份溶液 1.5 h、3 h 时的 Ca2+的浓度，见图 3。采用因科法进行破氰时，反应时间为 1.5 h时，Ca2+浓度可降为 0.56 mg/L，Ca2+浓度降低效果较好。3.3氯氧化法，因科法，双氧水氧化法破氰氰根浓度变化取三份 1 L 水样置于搅拌槽中，转速设置为600 r/min，采用氯氧化法、因科法、双氧水氧化法进行破氰时，分别记录以上三份溶液 1.5 h、3 h 时的氰根浓度，见图 4。采用因科法及双氧水氧化法进行破氰时，反应时间为 3 h 时，氰根浓度分别降为 0.226 mg/L 和0.333 mg/L，氰根浓度均降低较为明显，效果显著。683.4酸化挥发法试验结果取 1 L 水样置于搅拌槽中，转速设置为 600 r/min，打开充气，加入0.1 ml/L、0.2 ml/L、0.3 ml/L浓度为 98%的硫酸，记录溶液 3 h 时的 pH 值及总氰浓度，见表 2。采用硫酸酸化8曝气破氰时，当 pH 调节为 4和2 时，曝气 3 h 后，氰根浓度降至 0.147 mg/L 和0.181 mg/L，破氰效果良好。采用硫酸酸化曝气破氰效果最好，但使用硫酸酸化曝气破氰会产生氰化氢气体，存在较大安全隐患，不做方案选择。采用因科法进行破氰时，能保障 pH 值，反应时间为 1.5 h 时，Ca2+浓度可降为 0.56 mg/L，Ca2+浓度降低效果较好，氰根浓度分别降为 0.226 mg/L，效果较好，优先考虑此方案进行破氰。4成本分析使用氯氧化法、因科法、双氧水氧化法、酸化挥发法方法对低浓度含氰淋溶液破氰均有不错的效果，通过以上试验研究得出，使用氯氧化法破氰最佳效果是添加漂白粉 1 g/L，使用因科法破氰最佳效果是添加焦亚硫酸钠 0.2 g/L 及氢氧化钠0.1 g/L，使用双氧水氧化法破氰最佳效果是添加双氧水 0.2 mL/L，使用硫酸酸化挥发法破氰最佳效果是添加浓度为 98%的硫酸 0.2 mL/L，通过以上四种破氰试验研究，对不同药剂成本进行核算对比，见表 3。由表 3 可得出氯氧化法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本为 3.30 元/t，采用因科法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本为 1.26 元/t，采用双氧水氧化法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本为 1.78 元/t，采用酸化挥发法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本为 0.26 元/t，最终采用氯氧化法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本最高，采用酸化挥发法对低浓度含氰淋溶液进行破氰吨水成本最低。5结 语1）选厂氰化工艺贫液不定期排入尾矿库与尾矿库淋溶液（旱季为渗滤液）混合产生混合液，主要污染物为氰化物，采用氯氧化法、因科法、双氧水氧化法、硫酸酸化挥发法均能将总氰降至 1mg/L 以下，满足选厂尾矿库淋溶液雨季的应急处理需求，解决含氰淋溶液安全储存及选矿工艺改造后水平衡问题；2）采用因科法进行破氰时，焦亚硫酸钠加入后水解，使 pH 值降低，需同时添加 1颐 0.5 左右氢氧化钠将 pH 值调整为 9耀10 之间，氢氧化钠与焦亚硫酸钠添加质量比大致为 0.4耀0.5 之间，同时需加装曝气装置；该水质在保证反应时间3 h 的情况下，总氰降为 0.226 mg/L；3）采用因科法进行破氰，要达到总氰为0.226 mg/L 时，需要添加焦亚硫酸钠为 0.2 g/L，氢氧化钠添加 0.1 g/L 时，吨水成本为 1.26 元/t 相对较低；4）采用硫酸酸化曝气破氰时，氰根浓度可降为 0.181 mg/L，吨水成本为 0.26 元/t，从生产成本方面考虑，此方案可行，但从生产实际情况而言，此方法会额外生成氰化氢气体，造成二次污染，导致安全环保风险较大，不做为方案选择；表 2酸化挥发试验结果Tab.2Acidification volatilization test results硫酸/（mL/L）pH值CN/（mg/L）0.240.1470.163.3500.320.181（下转第 79 页）表 3药剂吨水成本汇总表Tab.3Cost summary table of reagent per one ton water序号方法药剂名称药剂用量/（g/L）单价/（元/t）吨水成本/（元/t）2因科法焦亚硫酸钠0.23 380.001.261氯氧化法漂白粉1.03 300.003.30氢氧化钠0.15 800.003双氧水氧化法双氧水0.28 900.001.784酸化挥发法98%硫酸0.2720.000.26刘海强，等：低浓度淋溶液含氰水处理试验研究69（上接第 69 页）5）根据以上试验研究结果及成本分析，因科法处理低浓度淋溶液成本相对较低，安全风险相对较低，应优先采用因科法对淋溶液进行破氰处理。参考文献：1 刘孝柱，杜家山，鲍云启.全泥氰化提金厂工艺技术改造实践J.矿冶工程，2012，32（1）：81-83.2 杨伟甲，周光浪.某炭浆厂氰化提金试验研究和工艺技术改造J.云南冶金，2022，51（2）：44-48.3 郭雪婷，刘晓红，刘强，等.某矿山低浓度含氰废水处理试验研究及工程应用J.黄金，2021，42（12）：83-85，88.4 黄仕源，周珉，王晓青，等.过氧化氢氧化法处理低浓度含氰水的研究J.环境工程，2013，31（5）：25-27，53.5 张红艳，肖智，沈丽娜，等.双氧水氧化法处理低浓度含氰水的研究J.环境科技，2010，23（3）：49-51.6 徐超.某矿山含氰废水因科处理工艺实验研究J.世界有色金属，2019，21（2）：195-197.7 刘强，李哲浩，降向正，等.尾矿库氰渣淋溶废水深度处理工艺研究J.黄金，2014，2（3）：61-63.8 姜凯文，李寿江，王兆平，等.含氰废水酸化工艺优化与运用J.黄金，2023，9（5）：123-127.7 李强，李明明，李琳，等.六孔氧枪气体射流特征的数值模拟：第十七届（2013 年）全国炼钢学术会议论文集C.杭州：中国金属学会，2013.8 Wang W，Yuan Z，Matsuura H，et al.Three-dimensionalcompressible flow simulation of top-blown multiple jets inconverterJ.ISIJ International，2010，50（4）：491-500.9 韩德文，刘福海，唐逸兴，等.150 t 复吹提钒转炉氧枪优化模拟J.河北冶金，2023（3）：37-41.10 唐逸兴，董凯，姚柳洁，等.转炉氧枪超音速射流特性的数值模拟研究J.工业加热，2021，50（3）：33.11 Rao J P，Li G Q，Yang Z Z.Research and application ofnewoxygenlanceforBOFsteelmaking J.AdvancedMaterials Research，2011（336）：74-79.12 Allemand 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