CN110002565A - 一种含氰废水净化与氰化物回收装置及回收方法 - Google Patents

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朱军章
刘金凤
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Abstract

本发明涉及一种含氰废水净化与氰化物回收装置及回收方法，属于环境保护技术领域。含氰废水储罐与加热器相连，加热器与酸化反应器相连；硫酸储罐与酸化反应器相连；酸化液循环泵分别与酸化反应器底部和上部相连，酸化反应器顶部与射流器连接，离心泵与吸收塔底部相连、并与射流器连接，与射流器连接的管路插入吸收塔底部，吸收液循环泵与吸收塔底部和上部相连；酸化反应器与高效浓密装置通过酸化液排出泵相连；高效浓密装置底部与过滤装置通过渣浆泵相连；高效浓密装置上部与过滤装置分别与中和反应器相连。本发明优点是处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、便于实现工业应用，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用。

Description

一种含氰废水净化与氰化物回收装置及回收方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，特别是涉及一种黄金行业中、高浓度含氰废水净化与氰化物回收方法。
背景技术
目前，黄金行业一般采用氰化提金工艺，会产生大量的含氰废水。为了实现清洁生产、提高水资源利用率、满足环保要求和减轻对河流等周围环境影响，生产企业一般采用氰化系统含氰废水闭路循环利用，但是长期循环后，杂质离子累积严重，尤其铜氰络合离子、(亚)铁氰络合离子、硫氰酸根等浓度不断增加，对整个氰化系统产生不利影响，如降低了浸出率、氰化钠用量增加、置换系统出现问题、活性炭中毒等，最终降低了金回收率和增加了运行成本，甚至导致氰化系统指标紊乱。
目前，国内外常用含氰废水处理方法有酸化吹脱法、碱氯法、因科法、二氧化硫-空气法、臭氧氧化法、电化学法、沉淀法等。酸化吹脱法是目前常用的也是唯一的既能够实现含氰废水净化，又能够实现氰化物回收的方法，但是也存在很多问题，其中最重要的问题就是安全问题，目前常见的酸化法是先将废水在酸化塔内进行酸化沉渣，底流直接进行压滤，此方法在酸化塔和压滤工段均存在较大风险。沉淀法是采用铁盐或者锌盐降低含氰废水中氰化物的方法，形成络合氰化物沉淀物，此部分氰化物很难进行回收利用，此种方法对络合氰化物具有较好的处理作用，但是针对易释放氰化物并不能得到较高的去除率。其余方法均为氧化法，分解氰化物，氰化物无法进行回收，适合含有较低浓度氰化物的含氰废水处理。针对中、高浓度含氰废水，实现含氰废水净化和氰化物回收的同时，如何保障系统安全稳定运行和降低投资及运行成本成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种含氰废水净化与氰化物回收装置及回收方法，以解决传统酸化法存在的安全问题。
本发明采用的技术方案是：
一种含氰废水净化与氰化物回收装置，含氰废水储罐与加热器相连，加热器与酸化反应器相连；硫酸储罐与酸化反应器相连；酸化液循环泵分别与酸化反应器底部和上部相连，酸化反应器顶部与射流器连接，离心泵与吸收塔底部相连、并与射流器连接，与射流器连接的管路插入吸收塔底部，吸收液循环泵与吸收塔底部和上部相连；酸化反应器与高效浓密装置通过酸化液排出泵相连；高效浓密装置底部与过滤装置通过渣浆泵相连；高效浓密装置上部与过滤装置分别与中和反应器相连。
一种含氰废水净化与氰化物回收方法，包括下列步骤：
(1)、开启离心泵，通过射流器作用，使酸化反应器保持真空状态，压力为-0.1MPa；
(2)、开启含氰废水储罐的电动调节阀门，在酸化反应器负压抽吸力作用下使含氰废水通过加热器加热到40℃，加热后的液体进入到酸化反应器，调节电动调节阀门控制含氰废水流量；
(3)、开启硫酸储罐的电动调节阀门，在酸化反应器负压抽吸力作用下使浓硫酸加入到酸化反应器，调节电动调节阀门控制浓硫酸流量，控制酸化液pH为2以下；
(4)、开启酸化液循环泵，使酸化液强制循环喷淋，氰化氢气体在真空状态下溢出，在射流器内被氢氧化钠溶液混合吸收，形成氰化钠产品；
(5)、开启吸收液循环泵，使氢氧化钠溶液强制循环喷淋，避免少量氰化氢气体溢出，起到安保作用；
(6)、处理后的酸化尾液利用酸化液排出泵泵入高效浓密装置进行浓密，底流利用渣浆泵泵入过滤装置进行固液分离得到酸化渣，滤液与高效浓密装置溢流液均进入中和反应器，投加石灰进行中和，控制pH在7-9，处理后液体返回生产工艺循环利用。
本发明所述步骤(1)中，离心泵和射流器组成负压真空系统。
本发明所述吸收塔内吸收液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。
本发明所述步骤(4)中，采用强制循环喷淋方式对酸化液进行循环喷淋，喷淋方式可以是一层也可以是多层，增加酸化液暴露时间。
本发明在真空状态和酸性条件下，让含氰废水中氰化氢气体溢出，采用了新型吸收系统，利用水环真空系统和喷淋吸收系统相结合方式，可实现氰化氢气体高效吸收，形成氰化钠；该方法可解决传统酸化法存在的安全问题，无需吹脱，取消风机，避免了风机处氰化氢泄漏问题；通过高效反应缩短反应时间，降低投资和运行成本。
本发明是在真空状态下无曝气条件实现氰化物回收，常规酸化法是利用风机曝气在正压或者微负压下进行，两者存在较大差异，一是压力条件不同，二是曝气条件不同，真空状态下，可避免HCN泄漏风险小，同时无风机使用减少了能耗。酸化系统无空气补入，提高了产品氰化钠的质量。本发明吸收系统采用负压真空碱液循环吸收方式，负压真空系统由离心泵和水射流器组成，循环的吸收液为氢氧化钠溶液，HCN气体在管路中与吸收液混合吸收，吸收效率高，为了避免HCN吸收不完全的情况，增加了喷淋吸收装置，同时循环液储槽与尾气喷淋吸收系统循环液储槽共用，减少占地与投资。
本发明的有益效果：
本发明从传统酸化净化法存在的问题出发，取消了空气吹脱，开发了新型HCN吸收系统，增加酸化系统安全性，缩短了工艺流程，同时降低了单位能耗和处理成本，具有处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单、便于实现工业应用等优点，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，含氰废水储罐1与加热器2相连，通过加热器2对含氰废水进行加热，加热器2与酸化反应器4相连；硫酸储罐3与酸化反应器4相连；酸化液循环泵5分别与酸化反应器4底部和上部相连，酸化液在酸化液循环泵5的作用下循环喷淋；酸化反应器4顶部与射流器10连接，离心泵9与吸收塔7底部相连、并与射流器10连接，与射流器10连接的管路插入吸收塔7底部，吸收液通过离心泵9的作用通过射流器10后返回吸收塔7，吸收液循环使射流器10局部形成负压，抽吸酸化反应器4内气体，使酸化反应器4为真空状态；吸收液循环泵8与吸收塔7底部和上部相连；酸化反应器4与高效浓密装置11通过酸化液排出泵6相连；高效浓密装置11底部与过滤装置13通过渣浆泵12相连；高效浓密装置11上部与过滤装置13分别与中和反应器14相连。
一种含氰废水净化与氰化物回收方法，包括以下步骤：
(1)、开启离心泵9，通过射流器10作用，使酸化反应器4保持真空状态，压力为-0.1MPa；
(2)、开启含氰废水储罐1的电动调节阀门，在酸化反应器4负压抽吸力作用下使含氰废水通过加热器2加热到40℃，加热后的液体进入到酸化反应器4，调节电动调节阀门控制含氰废水流量；
(3)、开启硫酸储罐的电动调节阀门，在酸化反应器4负压抽吸力作用下使浓硫酸加入到酸化反应器4，调节电动调节阀门控制浓硫酸流量，控制酸化液pH为2以下；
(4)、开启酸化液循环泵5，使酸化液强制循环喷淋，氰化氢气体在真空状态下溢出，在射流器10内被氢氧化钠溶液混合吸收，形成氰化钠产品；
(5)、开启吸收液循环泵8，使氢氧化钠溶液强制循环喷淋，避免少量氰化氢气体溢出，起到安保作用；
(6)、处理后的酸化尾液利用酸化液排出泵6泵入高效浓密装置11进行浓密，底流利用渣浆泵12泵入过滤装置13进行固液分离得到酸化渣，滤液与高效浓密装置11溢流液均进入中和反应器14，投加石灰进行中和，控制pH在7-9，处理后液体返回生产工艺循环利用。
下边通过具体实例来进一步说明本发明的效果。
实例1
某黄金矿山含氰废水，pH为11.8，CNf为3674.02mg/L，SCN-为12918.26mg/L，Cu2+为2138.06mg/L，Zn2+为808mg/L。废水经本发明步骤处理，控制酸化液pH为1.5，其中酸化液循环比(循环液流量与进液流量)为1：1时，即反应时间为1h，酸化液CNf为710.87mg/L，继续加大酸化液循环比为2：1，即反应时间为2h，酸化液CNf为103.56mg/L，SCN-为5961.74mg/L，Cu2 +为4.60mg/L，Zn2+为0.21mg/L，处理后酸化液进行固液分离后，酸化渣中铜品位为25.65％，液体进行中和后返回氰化工段循环利用，同时尾气中HCN未检出，吸收系统吸收效率极高。
在本实例中，氰化氢气体在绝对密封以及真空状态下进行回收，消除了传统酸化法氰化氢泄漏的安全隐患；得到的酸化渣中铜含量高达25.65％，可作为铜精矿外售，同时酸化渣中易释放氰化物含量少，安全隐患小，传统酸化法采用先沉淀后吹脱的方式，此时产生的酸化渣中易释放氰化物含量极高，危险性大，本发明可极大降低酸化渣安全隐患；本发明采用单级酸化反应，循环比2：1即可，无风机吹脱，极大的降低了能耗；本发明采用了新型吸收系统，利用水环真空系统和喷淋吸收系统相结合方式，可实现氰化氢气体高效吸收。
实例2：
某黄金矿山含氰废水，pH为10.7，CNf为749.27mg/L，SCN-为2251.59g/L，Cu2+为406.98mg/L，Zn2+为190.00mg/L。废水经上述步骤处理，控制酸化液pH为1.5，其中酸化液循环比(循环液流量与进液流量)为2：1时，即反应时间为2h，酸化液CNf为103.56mg/L，SCN-为1289.78mg/L，Cu2+为1.60mg/L，Zn2+为0.12mg/L，处理后酸化液进行固液分离后，酸化渣中铜品位为21.22％，液体进行中和后返回氰化工段循环利用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种含氰废水净化与氰化物回收装置，其特征在于：含氰废水储罐与加热器相连，加热器与酸化反应器相连；硫酸储罐与酸化反应器相连；酸化液循环泵分别与酸化反应器底部和上部相连，酸化反应器顶部与射流器连接，离心泵与吸收塔底部相连、并与射流器连接，与射流器连接的管路插入吸收塔底部，吸收液循环泵与吸收塔底部和上部相连；酸化反应器与高效浓密装置通过酸化液排出泵相连；高效浓密装置底部与过滤装置通过渣浆泵相连；高效浓密装置上部与过滤装置分别与中和反应器相连。
2.一种采用如权利要求1所述的含氰废水净化与氰化物回收装置的回收方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)、开启离心泵，通过射流器作用，使酸化反应器保持真空状态，压力为-0.1MPa；
(2)、开启含氰废水储罐的电动调节阀门，在酸化反应器负压抽吸力作用下使含氰废水通过加热器加热到40℃，加热后的液体进入到酸化反应器，调节电动调节阀门控制含氰废水流量；
(3)、开启硫酸储罐的电动调节阀门，在酸化反应器负压抽吸力作用下使浓硫酸加入到酸化反应器，调节电动调节阀门控制浓硫酸流量，控制酸化液pH为2以下；
(4)、开启酸化液循环泵，使酸化液强制循环喷淋，氰化氢气体在真空状态下溢出，在射流器内被氢氧化钠溶液混合吸收，形成氰化钠产品；
(5)、开启吸收液循环泵，使氢氧化钠溶液强制循环喷淋，避免少量氰化氢气体溢出，起到安保作用；
(6)、处理后的酸化尾液利用酸化液排出泵泵入高效浓密装置进行浓密，底流利用渣浆泵泵入过滤装置进行固液分离得到酸化渣，滤液与高效浓密装置溢流液均进入中和反应器，投加石灰进行中和，控制pH在7-9，处理后液体返回生产工艺循环利用。
3.如权利要求2所述的含氰废水净化与氰化物的回收方法，其特征在于：所述步骤(1)中，离心泵和射流器组成负压真空系统。
4.如权利要求2所述的含氰废水净化与氰化物的回收方法，其特征在于：所述吸收塔内吸收液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。
5.如权利要求2所述的含氰废水净化与氰化物的回收方法，其特征在于：所述步骤(4)中，采用强制循环喷淋方式对酸化液进行循环喷淋，喷淋方式可以是一层也可以是多层，增加酸化液暴露时间。
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