CN104195349A - 一种氰化尾渣废渣降解处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氰化尾渣废渣的降解处理工艺，首先将氰化尾渣废渣装进转筒式蒸压釜中，先通过水蒸气水解来除去一部分氰化物，然后在降低水蒸气压力同时通入臭氧氧化进一步去除氰化物。本发明采用水解和氧化工艺结合，通过转筒式反应器来解决氰化尾渣与氧化剂传质差的问题。本发明对设备压力要求低，蒸汽温度低，反应条件温和，工艺成本低。
Description
技术领域
本发明属于化工环保领域，具体涉及一种氰化尾渣废渣的降解处理工艺。
背景技术
在黄金冶炼行业，现行的氰化提金工艺产生了大量有毒含氰废水和尾矿浆。
在黄金冶炼的众多方法和工艺中，世界上最常用的方法是氰化浸出提金工艺。
氰化浸出提金工艺由于其提金回收率高，对矿石的适应性强、工艺操作简单、成本较低等优点，自从1887应用以来，被世界各地广泛应用，至2001年，世界上80%以上的新建的黄金冶炼厂仍然还是采用氰化浸出法。
但是氰化浸金用的氰化物拥有令人生畏的毒性。
氰化浸金过程会产生大量的氰化尾渣。
氰化尾渣中含有大量的氰化物，这些氰化物不处理的话，氰化尾渣就成为了危险固废。
根据国家和地方环保法律法规规定：产生危险废物单位必须将危险废物进行集中处理，安排专人负责收集和管理工作，待运危险废物要设置专门容器储存，危险废物必须交有具有相应资格的单位进行收集、运输、处理和处理。
危险固体废弃物一般需要深度填埋处理。
深度填埋又涉及一个问题，会不会对地下水产生污染，这也是一个相当棘手的问题。
这些氰化尾渣不仅污染环境，还要花费大量是人力和物力去建造高标准的尾矿库。
我国氰化尾渣堆存量每年超过了2000万吨，因此如何处理这些氰化尾渣对我国的环保有很重大的意义。
氰化尾渣是金精矿经过浸出后的氰渣，主要以黄铁矿为主（约占50-70%），还含有一定的金，其他主要以石英为主，含有少量的云母等。
氰化尾渣经过浸出后含氰量较高，在一些废水中含有部分的氰化尾渣，这些水都会因为含有氰化尾渣导致废水含氰过高而达不到环保污水排放的要求。
需要采用一定的处理方法，使得氰化物降低。
氰化固体废弃物水解方法无污染，但通常需要较高的蒸汽压力，对设备的耐压性要求较高；而氧化方法通常需要特殊催化剂，工艺较为复杂，而且固体氰化废渣相对含氰废水传质效果差，导致比氰废水难处理。
所以开发一种对设备压力要求低、工艺简单的氰化尾渣废弃物的处理方法具有很大意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种氰化尾渣的处理方案，本发明采用水解和氧化工艺结合，通过转筒式反应器来解决氰化尾渣与氧化剂传质差的问题。本发明对设备压力要求低，蒸汽温度低，反应条件温和，工艺成本低。
本发明是通过以下方案实现上述目的，本氰化尾渣处理工艺包括以下步骤：
1) 首先将氰化尾渣废渣装进转筒式蒸压釜中，密闭后抽真空半个小时，保持真空度在负0.06至0.09MPa之间，然后排空；
2) 向转筒式蒸压釜中通入蒸汽，调节蒸汽压力使温度保持在140-150℃条件下开始养护，恒压养护3-4小时后降压调节蒸汽压力至0.2MPa，蒸压釜中温度保持在120-130℃；
3) 步骤2）降压温度稳定后，向蒸压釜进气口中通入臭氧，调节臭氧压力与蒸压釜中水蒸气压力保持平衡，蒸压釜出气口接臭氧破坏器，保持压力1-2小时同时进行氧化和水解处理步骤；
4) 关闭蒸汽进气阀门和臭氧进气阀门，调节旋转蒸压釜转速至零，排空蒸压釜内压力，放置1-2小时后转移出处理后的废渣。
根据本发明的又一个方面，本发明中的臭氧可来至储备钢瓶中或者来自于臭氧发生器制备所得。
根据本发明的另一个方面，上述步骤2）和步骤3）中旋转式蒸压釜转速为30-40转/分钟。
根据本发明的有一个另一个方面，所述的氰化尾渣为金精矿氰化浸出后的渣或者其它用氰化物浸出的渣，如硫氰化亚铜、普鲁士蓝。
本发明处理后的氰化尾渣含有一定量的有价元素如，硫、铁、金，在蒸压处理后，氰渣可以直接作为硫粗精矿进行制酸回收，能综合回收金和铁。也可经过一次浮选，得到含硫40%以上，含金5g/t以上的高品质硫精矿。使得氰化尾渣进一步加以综合回收利用。
本发明采用转筒式蒸压釜克服了传统蒸压釜处理过程中氰化尾渣废渣与蒸汽接触不充分，大大缩短了水解时间，使氰化物水解更加彻底。后期为进一步彻底除去氰化物，采用水解加氧化的方法，在降低蒸汽压力的同时增加臭氧氧化，这样在蒸汽气流加旋转的作用下保证了臭氧与氰化尾渣的充分接触，从而使氰化尾渣废渣中的含氰量进一步降低。与单纯蒸汽水解相比蒸汽压力要求不高，所以对设备的耐压要求不高，这样不仅可以提高安全系数，还可以降低设备成本。
本发明中在蒸汽存在的情况下通入臭氧，降低了单纯通过水解氰化物所需的压力，在较小的压力下（0.2MPa左右）就能使氰化物的去除率达到99%以上；单纯的臭氧氧化需昂贵的湿式氧化催化剂，而且催化剂一般制备比较繁琐；在本发明的工艺条件下水解和氧化起到了协同作用，使氰去除率达到99%以上。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1. 采用水解加氧化的方法，极大程度上降低了氰化尾渣中的含氰量。
2. 通过转筒式蒸压釜，加大了固体氰化尾渣与水蒸气和臭氧的接触面积，加速了氰化物的水解和氧化过程。
3. 克服了传统水解工艺对蒸压釜压力要求苛刻的问题，使工艺更加安全，能耗更低。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
向转筒式蒸压釜中装入含硫氰化亚铜的氰化尾渣，密闭后抽真空半个小时，保持真空度在负0.09MPa，然后排空。排空后向转筒式蒸压釜中通入水蒸汽，调节蒸压釜旋转速度为30转/分钟，调节水蒸汽压力使温度保持在140℃条件下开始养护，恒压养护3小时后调节蒸汽压力至0.2MPa左右，使蒸压釜中温度保持在120-130℃（压力仅为调节指示方便，以蒸压釜内温度为准）。然后向蒸压釜进气口中通入臭氧（臭氧来自臭氧发生器），调节臭氧压力与蒸压釜中压力保持平衡，蒸压釜出气口接臭氧破坏器，保持压力1小时。氧化后调节旋转蒸压釜转速至零，关闭蒸汽进气阀门和臭氧进气阀门，排空蒸压釜内压力，放置2小时后转移出处理后的废渣。
实施例2
向转筒式蒸压釜中装入含普鲁士蓝的氰化尾渣，密闭后抽真空半个小时，保持真空度在负0.06MPa，然后排空。排空后向转筒式蒸压釜中通入水蒸汽，调节蒸压釜旋转速度为40转/分钟，调节水蒸汽压力使温度保持在150℃条件下开始养护，恒压养护4小时后调节蒸汽压力至0.2MPa左右，使蒸压釜中温度保持在120-130℃（压力仅作调节温度的辅助指标，以蒸压釜内温度为准）。然后向蒸压釜进气口中通入臭氧（臭氧来自于臭氧钢瓶），调节臭氧压力与蒸压釜中压力保持平衡，蒸压釜出气口接臭氧破坏器，保持压力2小时。氧化后调节旋转蒸压釜转速至零，停止通入蒸汽和臭氧，排空蒸压釜内压力，放置1小时后转移出处理后的废渣。
对比实施例1
参考实施例1来对氰化废渣进行处理，工艺条件参考实施例1，区别在于对比实施例1中通入的不是臭氧，而是压缩空气，其余工艺参数完全与实施例1一致。
对比实施例2
参考实施例2来对氰化废渣进行处理，与实施例2的区别在于，处理过程中不通入水蒸气，仅用臭氧来进行氧化，即向转筒式蒸压釜中装入氰化尾渣的氰化废渣，密闭后抽真空半个小时，保持真空度在负0.06MPa，然后排空。排空后调节蒸压釜旋转速度为40转/分钟，向蒸压釜进气口中通入臭氧（臭氧来自于臭氧钢瓶），调节臭氧压力在0.2MPa，蒸压釜出气口接臭氧破坏器，保持压力2小时。氧化后调节旋转蒸压釜转速至零，停止通入臭氧，排空蒸压釜内压力，放置1小时后转移出处理后的废渣。
对实施例1和实施例2处理前后的含氰量统计如下表所示：
| 氰化废渣 | 样品处理前氰化物浓度（mg/L） | 样品处理后氰化物浓度（mg/L） | 氰去除率 |
| 实施例1 | 389.512 | 0.375 | >99% |
| 对比实施例1 | 378.100 | 189.050 | 50% |
| 实施例2 | 1050.278 | 0.310 | >99% |
| 对比实施例2 | 1063.796 | 783.218 | 26.4% |
实施例1和2试验表明氰化尾渣废渣中氰去除率高达99%以上，处理工艺简单，而且对设备的耐压要求低，提高了安全系数。对比实施例1和2表明单纯的水蒸气水解和臭氧氧化氰去除率低，在本发明的工艺条件下水解和氧化起到了协同作用。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。
Claims (4)
1.一种氰化尾渣废渣的处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
首先将氰化尾渣废渣装进转筒式蒸压釜中，密闭后抽真空半个小时，保持真空度在负0.06至0.09MPa之间，然后排空；
向转筒式蒸压釜中通入蒸汽，调节蒸汽压力使温度保持在140-150℃条件下开始养护，恒压养护3-4小时后降压调节蒸汽压力至0.2MPa，使蒸压釜中温度保持在120-130℃；
步骤2）降压温度稳定后，向蒸压釜进气口中通入臭氧，调节臭氧压力与蒸压釜中水蒸气压力保持平衡，蒸压釜出气口接臭氧破坏器，保持压力1-2小时同时进行氧化和水解处理步骤；
关闭蒸汽进气阀门和臭氧进气阀门，调节旋转蒸压釜转速至零，排空蒸压釜内压力，放置1-2小时后转移出处理后的废渣。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤2）和步骤3）中旋转式蒸压釜转速为30-40转/分钟。
3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤3）中所述臭氧来自于臭氧储备钢瓶或者臭氧发生器制备所得。
4.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述氰化尾渣为硫氰化亚铜、普鲁士蓝中的任意一种。
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