CN105032886A - 一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法 - Google Patents

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李哲浩
迟崇哲
邱陆明
兰馨辉
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Abstract

本发明公开了一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法，该方法选用调浆工艺，按照一定的固液比将含氰渣调成泥浆；然后向矿浆中加入pH中和药剂，进行中和预处理反应，去除部分氰化物、砷及重金属等污染物；再向尾矿浆中通入冶炼烟气及催化剂，将剩余的氰化物、砷及重金属等污染物去除，最后经过滤或压滤工艺，鉴定结果为一般固体废弃物的尾矿渣堆至尾矿库，清液达标排放或进入调浆池循环调浆，尾气达标排放。本发明处理后的尾渣为一般固体废弃物，堆至尾矿库存储，废水达标排放或进入调浆池闭路循环调浆，废气达标排放。

Description

一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法
技术领域
本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种采用焙烧冶炼工艺产生的烟气对含氰尾渣进行无害化治理的方法。
背景技术
含氰尾渣主要来源于黄金、电镀等行业，例如：黄金行业氰化浸出工艺会产生大量的含氰尾渣，而且其中含有高浓度氰化物、重金属等污染物，经毒性浸出鉴别，95％以上均为危险废弃物。
焙烧为预处理工艺，主要是讲含硫、含砷等影响选矿工艺指标的杂质预先去除，当原矿石中含硫较高时，焙烧会产生含高浓度二氧化硫的尾气，该部分尾气可以首先采用制酸工艺，回收其中95％以上的二氧化硫气体，尾气直接排放。
《最高人民法院、最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》已于2013年6月19日起施行，其中规定：
“非法排放、倾倒、处置危险废物3吨以上的认定为严重污染环境罪。自责令改正之日的次日起，按照原处罚数额按日连续处罚；情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭；对其直接负责的主管人员和其他直接责任人员，处十日以上十五日以下拘留。”；
“废气排放污染物超过排放标准3倍以上的认定为严重污染环境罪。”。
根据《中华人民共和国环境保护税法(送审稿)》的请示，将排污费改为环境保护税，并且上升到法律层面，企业排放危险废物至尾矿库，将要征收1000元/t的环境保护税，废气中的二氧化硫和氮氧化物排污费征收标准调整至不低于每污染当量1.2元，企业将会承受巨额的环境保护税。
目前，含氰尾渣的综合治理技术并不多，主要以焚烧或调浆处理为主，调浆后进行综合治理的方法主要包括双氧水法、次氯酸钠法、焦亚硫酸钠法等。尾气中二氧化硫主要以碱液吸收为主，但处理成本相对较高，且每种处理方法均有其局限性。
发明内容
本发明的目的就是针对现有处理方法以及国家政策变化而存在的上述问题，提供一种工艺流程简单、处理效率高的“以废治废”的含氰尾矿渣处理方法。
本发明根据含氰尾渣中含有氰化物、砷及重金属等多种污染物的特征，首先选用调浆工艺，按照一定的固液比将含氰渣调成泥浆；然后向矿浆中加入pH中和药剂，进行中和预处理反应，去除部分氰化物、砷及重金属等污染物；再向尾矿浆中通入冶炼烟气及催化剂(若尾矿浆中铜离子浓度满足要求可不添加)，将剩余的氰化物、砷及重金属等污染物去除，最后经过滤或压滤工艺，鉴定结果为一般固体废弃物的尾矿渣堆至尾矿库，清液达标排放或进入调浆池循环调浆，尾气达标排放。
本发明包括如下步骤：
(1)、在搅拌状态下，按照含氰尾渣与调浆液质量比向搅拌槽中投加含氰尾渣及调浆液，保证反应时间为15min～30min；
(2)、在搅拌状态下，向搅拌槽中投加pH值中和剂，进行中和预处理反应，保证反应时间为15min～30min；
(3)、向反应釜中连续通入冶炼烟气以及催化剂，在一定的温度、气液比、循环比的条件下进行无害化深度治理，保证反应时间为60min～90min；
(4)、处理后尾矿浆进行过滤，尾渣经毒性浸出鉴别为一般固体废弃物后堆至尾矿库，上清液达标排放或进入调浆池循环调浆。
所述步骤(1)中，搅拌叶端线速度为2.2m/s～4.0m/s，含氰尾渣与调浆液质量比为0.43:1～1.0:1。
所述步骤(2)中，搅拌叶端线速度为3.5m/s～6.6m/s，pH值中和剂为硫酸或盐酸，pH值为8.0-9.5。
所述步骤(3)中，冶炼烟气为含硫矿石焙烧冶炼工艺产生的烟气，烟气中二氧化硫体积浓度不低于0.02％，温度为30℃～38℃，气液比为30:1～60:1，循环比为反应釜自循环流量与处理量的比值，循环比为4:1～6:1，催化剂为质量百分比10％～20％的硫酸铜溶液，尾矿浆中催化剂的浓度为200mg/L～400mg/L，若尾矿浆中的二价铜离子含量达到该浓度，可不投加催化剂。
本发明的有益效果：
本发明根据焙烧工艺以及含氰尾渣的特点，采用“以废治废”的思路，将企业焙烧冶炼烟气与含氰尾渣相互反应，本发明主要采用调浆技术、中和预处理技术以及无害化深度治理技术，协同对黄金矿山含氰尾渣进行深度处理，处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用，处理后的尾渣为一般固体废弃物，堆至尾矿库存储，废水达标排放或进入调浆池闭路循环调浆，废气达标排放。
具体实施方式
本发明包括如下步骤：
(1)、在搅拌状态下，按照含氰尾渣与调浆液质量比向搅拌槽中投加含氰尾渣及调浆液，保证反应时间为15min～30min；
(2)、在搅拌状态下，向搅拌槽中投加pH值中和剂，进行中和预处理反应，保证反应时间为15min～30min；
(3)、向反应釜中连续通入冶炼烟气以及催化剂，在一定的温度、气液比、循环比的条件下进行无害化深度治理，保证反应时间为60min～90min；
(4)、处理后尾矿浆进行过滤，尾渣经毒性浸出鉴别为一般固体废弃物后堆至尾矿库，上清液达标排放或进入调浆池循环调浆。
所述步骤(1)中，搅拌叶端线速度为2.2m/s～4.0m/s，含氰尾渣与调浆液质量比为0.43:1～1.0:1。
所述步骤(2)中，搅拌叶端线速度为3.5m/s～6.6m/s，pH值中和剂为硫酸或盐酸，pH值为8.0-9.5。
所述步骤(3)中，冶炼烟气为含硫矿石焙烧冶炼工艺产生的烟气，烟气中二氧化硫体积浓度不低于0.02％，温度为30℃～38℃，气液比为30:1～60:1，循环比为反应釜自循环流量与处理量的比值，循环比为4:1～6:1，催化剂为质量百分比10％～20％的硫酸铜溶液，尾矿浆中催化剂的浓度为200mg/L～400mg/L，若尾矿浆中的二价铜离子含量达到该浓度，可不投加催化剂。
具体实例1：
某企业含氰尾渣，含水率为35％，该尾矿渣经过毒性浸出，浸出液污染物超标组份pH为12.69，CNT为55.8mg/L，Cu2+为9.25mg/L，As为8.12mg/L，Pb为15.7mg/L，Zn为15.65mg/L，其他污染物为未检出，毒性浸出结果为危险废弃物。焙烧工艺产生的尾气含二氧化硫体积浓度为7％，首先经制酸工艺，然后经烟囱排放，经检测，烟气中含二氧化硫体积浓度为0.046％。该调浆系统为搅拌槽，向搅拌槽中加入2kg含水率为35％的含氰尾矿渣，然后再向氧化反应槽中加入0.6L水，含氰尾渣与水质量比为1.0:1。开启搅拌系统，在搅拌线速度为2.5m/s条件下搅拌20min。再缓慢加入浓硫酸7mL，在搅拌线速度为5.5m/s条件下反应时间30min，pH值为9.1。根据检测，此时矿浆温度为32℃，通入烟气，气液比为30:1，循环比为5:1，加入10％硫酸铜溶液2mL，经检测，尾矿浆中铜离子的浓度为243mg/L，反应90min。停止搅拌，将泥浆过滤，过滤后的尾渣进行毒性浸出试验，浸出清液进行化验分析，结果为pH为7.55，CNT为0.08mg/L，Cu2+为0.02mg/L，Zn为0.02mg/L，其他污染物为未检出，根据毒性浸出结果，该尾矿渣经综合治理后为一般固体废弃物。过滤的清液经分析，结果为：pH为8.43，CNT为0.41mg/L，Cu2+为0.28mg/L，As为0.01mg/L，Pb为0.01mg/L，Zn为0.20mg/L，可达标排放或循环调浆。尾气中二氧化硫浓度为239mg/m3，可达标排放。
具体实例2：
某企业含氰尾渣，含水率为30％，该尾矿渣经过毒性浸出，浸出液污染物超标组份pH为11.65，CNT为29.6mg/L，Cu2+为42.9mg/L，As为8.12mg/L，其他污染物为未检出，毒性浸出结果为危险废弃物。焙烧工艺产生的尾气含二氧化硫体积浓度为5.5％，首先经制酸工艺，然后经烟囱排放，经检测，烟气中含二氧化硫体积浓度为0.024％。调浆系统为搅拌槽，向搅拌槽中加入2kg含水率为30％的含氰尾矿渣，然后再向氧化反应槽中加入1.5L水，含氰尾渣与水质量比为0.67:1。开启搅拌系统，在搅拌线速度为3.0m/s条件下搅拌15min。再缓慢加入浓硫酸4.5mL，在搅拌线速度为5.0m/s条件下反应时间20min，pH值为8.79。根据检测，此时矿浆温度为30℃，通入烟气，气液比为45:1，循环比为6:1，经检测，尾矿浆中铜离子的浓度为265mg/L，不许添加催化剂，反应60min。停止搅拌，将泥浆过滤，过滤后的尾渣进行毒性浸出试验，浸出清液进行化验分析，结果为pH为7.17，CNT为0.04mg/L，Cu2+为0.02mg/L，其他污染物为未检出，根据毒性浸出结果，该尾矿渣经综合治理后为一般固体废弃物。过滤的清液经分析，结果为：pH为8.29，CNT为0.22mg/L，Cu2+为0.17mg/L，As为0.01mg/L，其他均为未检出，可达标排放或循环调浆。尾气中二氧化硫浓度为187mg/m3，可达标排放。

Claims (4)

1.一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法，该方法包括如下步骤：
(1)、在搅拌状态下，按照含氰尾渣与调浆液质量比向搅拌槽中投加含氰尾渣及调浆液，保证反应时间为15min～30min；
(2)、在搅拌状态下，向搅拌槽中投加pH值中和剂，进行中和预处理反应，保证反应时间为15min～30min；
(3)、向反应釜中连续通入冶炼烟气以及催化剂，在一定的温度、气液比、循环比的条件下进行无害化深度治理，保证反应时间为60min～90min；
(4)、处理后尾矿浆进行过滤，尾渣经毒性浸出鉴别为一般固体废弃物后堆至尾矿库，上清液达标排放或进入调浆池循环调浆。
2.根据权利要求1所述的一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌叶端线速度为2.2m/s～4.0m/s，含氰尾渣与调浆液质量比为0.43:1～1.0:1。
3.根据权利要求1所述的一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，搅拌叶端线速度为3.5m/s～6.6m/s，pH值中和剂为硫酸或盐酸，pH值为8.0-9.5。
4.根据权利要求1所述的一种采用冶炼烟气无害化治理含氰尾渣的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，冶炼烟气为含硫矿石焙烧冶炼工艺产生的烟气，烟气中二氧化硫体积浓度不低于0.02％，温度为30℃～38℃，气液比为30:1～60:1，循环比为反应釜自循环流量与处理量的比值，循环比为4:1～6:1，催化剂为质量百分比10％～20％的硫酸铜溶液，尾矿浆中催化剂的浓度为200mg/L～400mg/L，若尾矿浆中的二价铜离子含量达到该浓度，可不投加催化剂。
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