CN104787933B - 黄金冶炼含氰废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黄金冶炼含氰废水的处理方法，该处理方法包括酸化反应、吹脱处理、芬顿反应和SO2空气法处理四步骤。本发明的处理方法具有工艺简单、设备投入少、操作稳定、便于控制、成本低廉等优点，通过将酸化反应和吹脱对氰化物的预处理、芬顿反应对硫氰酸根的处理及SO2空气法对氰化物进行深度处理等步骤有机组合，共同对黄金冶炼含氰废水进行处理，大大降低了废水中氰化物的含量，确保了出水水质稳定达标，解决了现有含氰废水处理工艺控制困难、难以稳定达标的技术问题。

Description

黄金冶炼含氰废水的处理方法
技术领域
本发明涉及含氰废水处理技术领域，具体涉及一种含氰化物的黄金冶炼废水的处理方法。
背景技术
目前，随着人们环保减排意识的提高，冶炼废水的处理与循环利用变得越来越重要，含氰废水是指含有CN基团的工业废水。在有色金属矿物提取金银铜、氰化电镀、化工、炼焦、热处理等行业生产工艺中均会排放大量的含氰废水，特别是黄金选冶生产工艺中氰化物的用量很大，废水中CNˉ质量浓度较高，还含有大量的重金属、硫氰酸盐等化合物，对外界水环境污染很严重。国内含氰废水处理方法以处理达标排放为目的，主要思路是选用不同的氧化剂或氧化方法将氰物质分解为无毒物质而排放，主要有以下几种方法：碱性氯化法、SO2空气法、过氧化氢氧化法、臭氧氧化法、活性炭吸附氧化法、电解氧化法、微生物氧化法等。
目前在实际工程应用中，黄金冶炼行业的含氰废水通过传统氧化工艺处理氰化物后得到的最终出水很难稳定达标。通过发明人长期试验研究发现，主要原因在于废水中含有硫氰酸根，在氧化过程中，硫氰酸根降解消耗氧化剂的同时生成氰化物及氰酸根盐等中间产物，从而使废水中氰化物氧化过程中氧化剂的消耗量及pH和氧化还原电位(ORP)等运行控制参数难以判定，因此黄金冶炼行业含氰废水的处理按传统氧化技术难以稳定达标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、设备投入少、操作稳定、便于控制的黄金冶炼含氰废水的处理方法，该方法能够有效降低黄金冶炼含氰废水中的氰化物含量，确保出水水质稳定达标。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种黄金冶炼含氰废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)酸化反应：向黄金冶炼含氰废水中加酸，调节含氰废水的pH值至1.5～2.5，进行酸化反应，反应完成后，经固液分离，得到酸化废水和铜氰络合物；
(2)吹脱处理：将酸化废水用空气进行吹脱处理，吹脱所得含氰气体通过吸收液进行吸收；
(3)芬顿反应：将吹脱处理后的酸化废水的pH值调节至2.5～3.5，然后加入芬顿试剂进行芬顿反应，去除酸化废水中的硫氰酸根；
(4)SO2空气法处理：向芬顿反应后所得废水中通入SO2和空气进行反应，反应过程中控制废水的pH值为8.5～10.0，反应完成后进行固液分离，得到滤液(即最终处理出水)和污泥，完成处理过程。
上述的处理方法中，优选的，所述芬顿试剂是由双氧水和硫酸亚铁组成的；所述芬顿试剂中，H2O2与Fe2+的摩尔比值为7～10∶1；所述双氧水中H2O2的质量浓度为27％～30％。
上述的处理方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述芬顿试剂的投加量是根据所述黄金冶炼含氰废水的初始CODCr确定的，具体地，所述芬顿试剂按照以下比例进行投加：所述芬顿试剂中双氧水所含H2O2与所述黄金冶炼含氰废水的初始CODCr的质量比值为3～5∶1。
上述的处理方法中，优选的，所述步骤(1)中，所述酸包括硫酸。
上述的处理方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述吹脱处理后的酸化废水的pH值通过石灰乳进行调节；所述步骤(4)中，所述废水的pH值通过石灰乳进行控制。步骤(3)和步骤(4)中，更优选的，石灰乳中含氢氧化钙的质量分数为5％～10％。
上述的处理方法中，优选的，所述步骤(2)中，所述吹脱所得含氰气体经吸收液吸收后发生反应，得到氰化物溶液；当氰化物溶液中氰化物的浓度达到生产要求时，将氰化物溶液返送至黄金冶炼氰化浸金工段。
上述的处理方法中，优选的，所述吸收液为氢氧化钠溶液。
上述的处理方法中，优选的，将所述步骤(4)得到的污泥进行压滤处理，所得压滤液返送至步骤(1)的黄金冶炼含氰废水中继续处理，所得压滤渣泥饼进行外运处理。
上述的处理方法中，优选的，所述步骤(1)中，所述铜氰络合物用于返送至铜冶炼生产工段回收铜。
上述的处理方法中，优选的，所述黄金冶炼含氰废水的初始CODCr浓度为200mg/L～1000mg/L，所述黄金冶炼含氰废水中总氰化物的浓度为200mg/L～5000mg/L。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：
本发明的黄金冶炼含氰废水的处理方法工艺简单、设备配置简单、操作稳定、便于控制、成本低廉、可节省辅料费用。由于发明人在长期试验研究中发现，黄金冶炼行业的含氰废水经传统氧化工艺处理后出水难以稳定达标的一个主要原因在于废水中含有硫氰酸根，在氧化过程中，硫氰酸根降解消耗氧化剂的同时生成氰化物及氰酸根盐等中间产物，从而使废水中氰化物氧化过程中氧化剂的消耗量及pH和氧化还原电位(ORP)等运行控制参数难以判定，因此，发明人采用本发明的处理方法，通过将酸化反应和吹脱对氰化物的预处理、芬顿反应对硫氰酸根的处理及SO2空气法对氰化物进行深度处理等步骤有机组合，共同对黄金含氰废水进行处理，大大降低了废水中氰化物的含量，确保了出水水质稳定达标，解决了上述的现有含氰废水处理工艺控制困难、难以稳定达标的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例中黄金冶炼含氰废水的处理工艺流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
一种本发明的黄金冶炼含氰废水的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)酸化反应：向黄金冶炼含氰废水中加酸，调节含氰废水的pH值至1.5～2.5，进行酸化反应，反应完成后，经固液分离，得到酸化废水和铜氰络合物；
(2)吹脱处理：将酸化废水用空气进行吹脱处理，吹脱所得含氰气体通过吸收液进行吸收；
(3)芬顿反应：将吹脱处理后的酸化废水的pH值调节至2.5～3.5，然后加入芬顿试剂进行芬顿反应，去除酸化废水中的硫氰酸根；
(4)SO2空气法处理：向芬顿反应后所得废水中通入SO2和空气进行反应，反应过程中控制废水的pH值为8.5～10.0，反应完成后进行固液分离，得到滤液和污泥，完成处理过程。
本实施方式中，优选的，芬顿试剂是由双氧水和硫酸亚铁组成的；芬顿试剂中，H2O2与Fe2+的摩尔比值为7～10∶1；双氧水中H2O2的质量浓度为27％～30％。
本实施方式中，优选的，步骤(3)中，芬顿试剂按照以下比例进行投加：芬顿试剂中双氧水所含H2O2与黄金冶炼含氰废水的初始CODCr的质量比值为3～5∶1。
本实施方式中，优选的，步骤(1)中，酸为硫酸。
本实施方式中，优选的，步骤(3)中，吹脱处理后的酸化废水的pH值通过石灰乳进行调节；步骤(4)中，废水的pH值通过石灰乳进行控制。步骤(3)和步骤(4)中，更优选的，石灰乳中含氢氧化钙的质量分数为5％～10％。
本实施方式中，优选的，步骤(2)中，吹脱所得含氰气体经吸收液吸收后发生反应，得到氰化物溶液；当氰化物溶液中氰化物的浓度达到生产要求时，将氰化物溶液返送至黄金冶炼氰化浸金工段。
本实施方式中，优选的，吸收液为氢氧化钠溶液。
本实施方式中，优选的，将步骤(4)得到的污泥进行压滤处理，所得压滤液返送至步骤(1)的黄金冶炼含氰废水中继续处理，所得压滤渣泥饼进行外运处理。
本实施方式中，优选的，步骤(1)中，铜氰络合物用于返送至铜冶炼生产工段回收铜。
本实施方式中，优选的，黄金冶炼含氰废水的初始CODCr浓度为200mg/L～1000mg/L，黄金冶炼含氰废水中总氰化物的浓度为200mg/L～5000mg/L。
实施例1
一种本发明的黄金冶炼含氰废水的处理方法，该含氰废水的总氰化物含量为1100mg/L、初始CODCr浓度为413.5mg/L。如图1所示，该处理方法包括以下步骤：
(1)酸化反应：首先向黄金冶炼含氰废水中投加质量浓度为93％的工业硫酸，调节含氰废水的pH值为2，发生酸化反应，反应完成后，经沉淀池沉淀和固液分离，得到酸化废水和铜氰络合物，铜氰络合物(即污泥脱水泥饼)可返送至铜冶炼生产工段回收铜。
(2)吹脱处理：将酸化废水送至吹脱塔中，然后向吹脱塔中鼓入空气进行吹脱处理，将吹脱产生的含氰气体送至吸收塔中利用氢氧化钠溶液(即吸收液)进行吸收，氢氧化钠溶液吸收含氰气体后发生反应，生成氰化钠，得到氰化钠溶液，当氰化钠溶液的浓度达到黄金冶炼工艺生产需求浓度后，将氰化钠溶液返送至黄金冶炼氰化浸金工段中。
(3)芬顿反应：上述吹脱处理后的酸化废水自流进入芬顿反应罐中，通过投加石灰乳药剂(含氢氧化钙5wt％)调节酸化废水的pH值为3.0，然后向反应罐中投加芬顿试剂，进行芬顿反应，去除酸性废水中所含的硫氰酸根。其中，芬顿试剂由双氧水和硫酸亚铁组成，双氧水所含H2O2与Fe2+的摩尔比值为8∶1，双氧水的质量浓度为30％。芬顿试剂的投加量是根据黄金冶炼含氰废水的初始CODCr确定的，本实施例中，芬顿试剂按照双氧水所含H2O2与黄金冶炼含氰废水的初始CODCr的质量比值为3∶1进行投加。
(4)SO2空气法处理：将上述芬顿反应处理后的废水送至SO2空气反应池中，通入SO2和空气进行反应，并投加5wt％石灰乳药剂，以控制废水的pH值为9.0，反应完成后送至沉淀池进行固液分离，得到滤液和污泥，滤液即为最终处理出水。
本实施例中，将步骤(4)得到的污泥进行压滤处理(可采用污泥脱水环保装置)，所得压滤液返送至步骤(1)的黄金冶炼含氰废水中继续处理，所得压滤渣泥饼进行外运处理。
本实施例中采用的含氰废水样、处理后出水水样及《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类标准总氰化物限制的试验数据对比如表1所示。
表1实施例1中处理前后水样的试验数据(单位：mg/L)
检测指标 含氰废水样 处理后出水水样 GB3838-2002三类标准
总氰化物 1100 0.11 ≤0.2
对比例
采用以下方法对含氰废水(与实施例1成分相同)进行处理，包括以下步骤：
(1)酸化反应：首先向黄金冶炼含氰废水中投加质量浓度为93％的工业硫酸，调节含氰废水的pH值为2，发生酸化反应，反应完成后，经沉淀池沉淀和固液分离，得到酸化废水和铜氰络合物，将铜氰络合物进行回收。
(2)吹脱处理：将步骤(1)中的酸化废水送至吹脱塔中，然后向吹脱塔中鼓入空气进行吹脱处理，将吹脱产生的含氰气体送至吸收塔中利用氢氧化钠溶液(即吸收液)进行吸收，氢氧化钠溶液吸收含氰气体后发生反应，生成氰化钠，得到氰化钠溶液，当氰化钠溶液的浓度达到黄金冶炼工艺生产需求浓度后，将氰化钠溶液返送至黄金冶炼氰化浸金工段中。
(3)SO2空气法处理：将步骤(2)中吹脱处理后的酸化废水送至SO2空气反应池中，通入SO2和空气，同时投加5wt％石灰乳药剂，控制废水的pH值为9.0的条件下进行反应，反应完成后送至沉淀池进行固液分离，得到滤液和污泥。
对比例中，将步骤(3)得到的污泥进行压滤处理，所得压滤液返送至步骤(1)的黄金冶炼含氰废水中继续处理，所得压滤渣泥饼进行外运处理。
本对比例中采用的含氰废水样、处理后出水水样及《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类标准总氰化物限制的试验数据对比如表2所示。
表2对比例中处理前后水样的试验数据(单位：mg/L)
检测指标 含氰废水样 处理后出水水样 GB3838-2002三类标准
总氰化物 1100 2.13 ≤0.2
由表2的检测结果可知，废水处理后，出水水样的总氰化物含量为2.13mg/L。对比表1和表2的检测结果可知，同样条件下，本发明对黄金属冶炼含氰废水的处理效果远优于对比例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种黄金冶炼含氰废水的处理方法，包括以下步骤：
（1）酸化反应：向黄金冶炼含氰废水中加酸，调节含氰废水的pH值至1.5～2.5，进行酸化反应，反应完成后，经固液分离，得到酸化废水和铜氰络合物；
（2）吹脱处理：将酸化废水用空气进行吹脱处理，吹脱所得含氰气体通过吸收液进行吸收；
（3）芬顿反应：将吹脱处理后的酸化废水的pH值调节至2.5～3.5，然后加入芬顿试剂进行芬顿反应，去除酸化废水中的硫氰酸根；
（4）SO2空气法处理：向芬顿反应后所得废水中通入SO2和空气进行反应，反应过程中控制废水的pH值为8.5～10.0，反应完成后进行固液分离，得到滤液和污泥，完成处理过程；
所述芬顿试剂是由双氧水和硫酸亚铁组成的；所述芬顿试剂中，H2O2与Fe2+的摩尔比值为7～10∶1；所述双氧水中H2O2的质量浓度为27%～30%；
所述步骤（3）中，所述芬顿试剂按照以下比例进行投加：所述芬顿试剂中双氧水所含H2O2与所述黄金冶炼含氰废水的初始CODCr的质量比值为3～5∶1。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述酸包括硫酸。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述吹脱处理后的酸化废水的pH值通过石灰乳进行调节；所述步骤（4）中，所述废水的pH值通过石灰乳进行控制。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述吹脱所得含氰气体经吸收液吸收后发生反应，得到氰化物溶液；当氰化物溶液中氰化物的浓度达到生产要求时，将氰化物溶液返送至黄金冶炼氰化浸金工段。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述吸收液为氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述步骤（4）得到的污泥进行压滤处理，所得压滤液返送至步骤（1）的黄金冶炼含氰废水中继续处理，所得压滤渣泥饼进行外运处理。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述铜氰络合物用于返送至铜冶炼生产工段回收铜。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述黄金冶炼含氰废水的初始CODCr浓度为200mg/L～1000mg/L，所述黄金冶炼含氰废水中总氰化物的浓度为200mg/L～5000mg/L。
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Denomination of invention: Treatment of cyanide-containing wastewater from gold smelting

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Denomination of invention: The treatment method of cyanide containing wastewater in gold smelting

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