CN114535270A - 一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，属于氰化尾渣无害化处置技术领域。步骤为：将硫元素含量为0.1～10％的低硫氰化尾渣投入悬浮态氧化焙烧系统；设定空气与氮气混合气氛进行氧化，氧化温度为400～700℃，悬浮态氧化焙烧过程中，低硫氰化尾渣中氰化物降解产物为CO、CO2、NOx等，少部分硫元素被氧化为SO2，在悬浮态氧化焙烧系统后加入脱硫装置，焙烧后氰化尾渣经冷却排出，即得到处理后氰化尾渣，经《HJ745‑2015土壤氰化物和总氰化物的测定分光光度法》检测，处理后氰化尾渣中总氰化物、易释放氰化物含量均＜0.04mg/kg，满足相关技术规范中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。
Description
技术领域：
本发明属于氰化尾渣无害化处置技术领域，具体涉及一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法。
背景技术：
目前，氰化法是国内外处理金矿的最主要方法，世界上75％的金矿选厂采用该方法提取金。氰化浸出过程使用的氰化药剂主要有氰化钠、氰化钾、氰化铵、氰化钙等，氰化物具有溶金能力强、稳定性高、价格低廉等其他浸出药剂不可比拟的优势，且浸金工艺、设备、管理和操作都相对成熟。但是，氰化物均有剧毒，浸出后的尾渣不仅存在毒害组分，且粒度较细，重金属含量较高，难以降解，污染土壤、水体，危害人类健康。由于目前开采利用的金矿品位逐年降低，且黄金产品市场需求量较高，黄金生产过程中产生的氰化尾渣年产量随之增加。氰化尾渣作为黄金行业大宗固废，因其累计堆存量超过1亿吨。因此，氰化尾渣的无害化处理是资源和环境可持续发展的迫切需求。
国内外对氰化尾渣的处理方式主要参考对含氰废水的处理方法，常见的脱氰方法综合固液分离洗涤法、降氰沉淀法、过氧化氢氧化法、因科法等，以上处理方法仅能称之为“降氰”，处理后的氰化尾渣多符合《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中尾矿库处置污染控制技术要求。然而《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中利用氰渣作为回填骨料的替代原料时，对氰化物、重金属含量更是作出了严格的规定：氰化尾渣作为回填骨料替代材料时根据HJ/T 299制备的浸出液中氰化物按HJ 484易释放氰化物测定方法检测值低于GB/T14848规定的回填所在地地下水质量分类的相应指标限制(Ⅱ类及以下地下水氰化物含量应小于0.01mg/L)。采用《HJ 745-2015土壤氰化物和总氰化物的测定分光光度法》对此类氰化尾渣进行检测，其中总氰化物、难降解的络合氰化物含量均在500mg/kg上下，与氰化尾渣真正意义上的无害化处置、资源化利用距离甚远。
氰化尾渣热环境氧化处理法作为新兴的处理方法，具有氰化物赋存状态无限制、含量无限制、处理效率高等特点，受到黄金企业的广泛关注。然而，相关的无害化处理方法的讨论较少，且绝大多数方法处理工艺繁琐或采用超高温、长时间处理，能耗较高。本发明提供了一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法。在空气气氛下调整适宜的氧化温度、处理量等反应条件，在悬浮态氧化焙烧装备中将低硫氰化尾渣中易释放氰化物、络合氰化物氧化至CO、CO2、NOx。处理后的氰化尾渣，经《HJ 745-2015土壤氰化物和总氰化物的测定分光光度法》检测，总氰化物、易释放氰化物含量均＜0.04mg/kg，可满足《HJ 943-2018 黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。从而实现氰化尾渣氧化焙烧过程中氰化物高效氧化分解，达到氰化尾渣无害化处理目标。
现有专利公开了一种用于金矿石氰化尾渣回填利用的无害化处理方法。氰化尾矿浆采用高效压滤机进行压滤和气吹，滤液返回氰化流程循环使用，压滤机中的滤渣采用上次二次洗涤液进行一次洗涤作业，完毕后进行气吹，洗液返回氰化流程循环使用，滤渣采用臭氧处理液继续进行二次洗涤和气吹，滤液保留，作为下次一次洗水使用，滤渣用臭氧处理液调浆至矿浆原浓度进行臭氧氧化处理。处理后的氰化尾渣可实现井下充填，但处理流程较长，操作环节过多，成本较高。
现有专利公开了氰化污泥烧结除氰工艺、无氰砖、氰化污泥烧结除氰系统及应用：该氰化污泥烧结除氰工艺，是将氰化污泥与可燃物混合成型后烧结除氰，并得到无氰砖。烧结除氰时氧浓度大于10％，烧结除氰的温度为950～1100℃，压力为-100～0Pa，时间为24～36h。氰化尾渣处理过程温度过高，负压操作难度大，处理时间过长，能耗过高。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的氰化尾渣无害化处理技术的不足，提供一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，氧化剂仅为价廉易得的空气。在空气与氮气混合气氛下调整适宜的氧化温度、处理量等反应条件，利用悬浮态氧化焙烧特有的传质、传热均匀高效优势，将低硫氰化尾渣中易释放氰化物、络合氰化物氧化至CO、CO2、NOx。同时，低硫氰化尾渣中大部分硫元素被氧化为SO2，在悬浮态氧化焙烧系统后加入脱硫装置。悬浮态氧化焙烧处理后的氰化尾渣，经《HJ 745-2015土壤氰化物和总氰化物的测定分光光度法》检测，总氰化物、易释放氰化物含量均＜0.04mg/kg，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。从而实现氰化尾渣氧化焙烧过程中氰化物高效氧化分解，达到氰化尾渣无害化处理目标。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，包括如下步骤：
(1)向低硫氰化尾渣中加入CaO后，利用螺旋给料机给入悬浮态氧化焙烧系统，所述的 CaO加入量≤低硫氰化尾渣质量的20％；
(2)设定悬浮态氧化焙烧系统氧化气氛与氧化温度，氧化温度为400～700℃，时间为5-120min，氧化气氛为空气与氮气的混合气；
(3)氧化后氰化尾渣经冷却排出系统，低硫氰化尾渣无害化处置，获得处理后氰化尾渣。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣来自于黄金选冶行业排放的危险废弃物，特别是采用全泥氰化技术提金后的产生的氰化尾渣，氰化尾渣中含大量氰化物危废及少量矿物，其中：
氰化物含量为200-3000mg/kg，氰化物包括易释放氰化物及络合氰化物两类，络合氰化物包含铁氰络合物、铜氰络合物、铅氰络合物、锌氰络合物等；络合氰化物百分质量占比为 20％-95％，以铁氰络合物、铜氰络合物为主；
矿物组分包含石英、长石、云母、方解石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等，其中：石英、长石、云母矿物含量合计占总矿物的质量占比不低于60％，方解石、白云石等碳酸盐矿物含量占总矿物的质量占比为0.5-20％；
氰化尾渣包括组分及质量百分含量为Si 20％-50％，O 25％-55％，S 0.1～10％，余量为Fe、 Al、Ca、Mg、Na、S、K、Cu和Zn元素；硫元素来源矿物包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化矿。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣的氰化物中络合氰化物百分质量占比为70％-95％。
所述的步骤(1)中，氰化尾渣中S质量百分含量优选为6-10％。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣经压滤处理，含水率≤20％，粒度为0～200μm。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣经预热后，送至气固旋风分离器，分离浮灰后，加入悬浮态氧化焙烧系统。
所述的步骤(1)中，CaO加入量为低硫氰化尾渣质量的3-10％。
所述的步骤(1)中，悬浮态氧化焙烧系统为悬浮氧化焙烧炉，处理量为60-200万吨/年，低硫氰化尾渣由悬浮氧化焙烧炉底部入料后，进入氧化器，进行氧化反应，分解产物为NOx、 CO、CO2等，实现彻底氧化降解。
所述的步骤(2)中，气氛经氧化反应器底部通入。
所述的步骤(2)中，空气与氮气的混合气中空气体积占比为70-100％，氮气体积占比为 0-30％，氧化温度根据低硫氰化尾渣中络合氰化物含量进行调节。
所述的步骤(2)中，优选的，空气与氮气的混合气中空气体积占比为80-96％，氮气体积占比为4-20％。
所述的步骤(2)中，氧化过程中，低硫氰化尾渣中硫元素大部分被氧化为SO2，经CaO固定。
所述的步骤(2)中，悬浮态氧化焙烧系统连接脱硫装置，实现氧化过程中CaO无法固定的 SO2的回收。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度优选为500～600℃，时间为50-100min。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度为550℃，时间为50-80min。
所述的步骤(2)中，以简单氰化物氰化钠为例，调控悬浮态氧化焙烧过程中氧化气氛，控制氰化物降解原理如下：
2NaCN+3O2(g)＝Na2CO3+CO(g)+2NO(g)
2NaCN+3.5O2(g)＝Na2CO3+CO2(g)+2NO(g)
2NaCN+4O2(g)＝Na2CO3+CO(g)+2NO2(g)
2NaCN+4.5O2(g)＝Na2CO3+CO2(g)+2NO2(g)
以两种络合氰化物亚铁氰化钠、铁氰化钠为例，调控悬浮态氧化焙烧过程中氧化气氛，控制氰化物降解原理如下：
2Na4Fe(CN)6+17.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO+8CO
2Na4Fe(CN)6+21.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO+8CO2
2Na4Fe(CN)6+23.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO2+8CO
2Na4Fe(CN)6+27.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO2+8CO2
2Na3Fe(CN)6+16.5O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO+9CO
2Na3Fe(CN)6+22.5O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO2+9CO
2Na3Fe(CN)6+21O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO+9CO2
2Na3Fe(CN)6+27O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO2+9CO2
悬浮态氧化焙烧过程中，低硫氰化尾渣中氰化物降解产物为CO、CO2、NOx等，过程中无毒害物挥发，安全可控。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣中硫元素发生氧化反应，当硫元素以黄铁矿形式存在时，其氧化反应过程如下：
4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2
所述的步骤(3)中，处理后氰化尾渣中总氰化物含量为≤3.2mg/kg，氰化物去除率为 99.840-99.998％，固硫率为92.20-96.70％。
所述的步骤(3)中，优选的，处理后氰化尾渣中总氰化物含量≤0.04mg/kg，氰化物去除率为99.998％，固硫率为91.60-96.70％，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。
本发明的有益效果：
悬浮态氧化焙烧系统处理低硫氰化尾渣传质传热效率高，促进常温条件下化学药剂难以氧化的络合氰化物高效、彻底氧化分解，氰化尾渣无害化处置样品符合《GB 18599-2020一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》中第I类一般工业固体废物总氰化合物标准，将氰化尾渣由“危废”转变为“固废”。并且可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例采用的悬浮态氧化焙烧系统为悬浮氧化焙烧炉，处理量为60-200万吨/年；
一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，包括如下步骤：
(1)向低硫氰化尾渣中加入CaO后，利用螺旋给料机给入悬浮态氧化焙烧系统，所述的 CaO加入量≤低硫氰化尾渣质量的20％；
(2)设定悬浮态氧化焙烧系统氧化气氛与氧化温度，氧化温度为400～700℃，时间为 5-120min，氧化气氛为空气与氮气的混合气；
(3)氧化后氰化尾渣经冷却排出系统，低硫氰化尾渣无害化处置，获得处理后氰化尾渣。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣来自于黄金选冶行业排放的危险废弃物，特别是采用全泥氰化技术提金后的产生的氰化尾渣，危废氰化尾渣中含大量氰化物及矿物组分，其中：
氰化物含量为200-3000mg/kg，氰化物包括易释放氰化物及络合氰化物两类，络合氰化物包含铁氰络合物、铜氰络合物、铅氰络合物、锌氰络合物等；络合氰化物百分质量占比为 20％-95％，以铁氰络合物、铜氰络合物为主；
矿物组分包含石英、长石、云母、方解石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等，其中：石英、长石、云母矿物含量合计占总矿物的质量占比不低于60％，方解石、白云石等碳酸盐矿物含量占总矿物的质量占比为0.5-20％；
氰化尾渣包括组分及质量百分含量为Si 20％-50％，O 25％-55％，S 0.1～10％，余量为Fe、 Al、Ca、Mg、Na、S、K、Cu和Zn元素；硫元素来源矿物包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化矿，其中：
实施例1的氰化尾渣中Si含量为29％，O含量为43％；实施例2的氰化尾渣中Si含量为35％，O含量为52％；实施例3的氰化尾渣中Si含量为31％，O含量为47％；实施例4 的氰化尾渣中Si含量为35％，O含量为56％；实施例5的氰化尾渣中Si含量为37％，O含量为55％；实施例6的氰化尾渣中Si含量为28％，O含量为46％；实施例7的氰化尾渣中 Si含量为26％，O含量为39％。
所述的步骤(1)中，氰化尾渣中S质量百分含量优选为6-10％。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣经压滤处理，含水率≤15％，粒度为0～200μm。
所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣经预热后，送至气固旋风分离器，分离浮灰后，加入悬浮态氧化焙烧系统。
所述的步骤(1)中，CaO加入量为低硫氰化尾渣质量的3-10％。
所述的步骤(1)中，悬浮态氧化焙烧系统为悬浮氧化焙烧炉，处理量为60-200万吨/年，低硫氰化尾渣由悬浮氧化焙烧炉底部入料后，进入氧化器，进行氧化反应，分解产物为NOx、 CO、CO2等，实现彻底氧化降解。
所述的步骤(2)中，气氛经氧化反应器底部通入。
所述的步骤(2)中，空气与氮气的混合气中空气体积占比为70-100％，氮气体积占比为 0-30％，氧化温度根据低硫氰化尾渣中络合氰化物含量进行调节。
所述的步骤(2)中，优选的，空气与氮气的混合气中空气体积占比为80-96％，氮气体积占比为4-20％。
所述的步骤(2)中，氧化过程中，低硫氰化尾渣中硫元素几乎均被氧化为SO2，经CaO固定。
所述的步骤(2)中，悬浮态氧化焙烧系统连接脱硫装置，实现氧化过程中CaO无法固定的 SO2的回收。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度为400～700℃，时间为5-120min。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度优选为500～600℃，时间为50-100min。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度为550℃，时间为50-80min。
所述的步骤(2)中，以简单氰化物氰化钠为例，调控悬浮态氧化焙烧过程中氧化气氛，控制氰化物降解原理如下：
2NaCN+3O2(g)＝Na2CO3+CO(g)+2NO(g)
2NaCN+3.5O2(g)＝Na2CO3+CO2(g)+2NO(g)
2NaCN+4O2(g)＝Na2CO3+CO(g)+2NO2(g)
2NaCN+4.5O2(g)＝Na2CO3+CO2(g)+2NO2(g)
以两种络合氰化物亚铁氰化钠、铁氰化钠为例，调控悬浮态氧化焙烧过程中氧化气氛，控制氰化物降解原理如下：
2Na4Fe(CN)6+17.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO+8CO
2Na4Fe(CN)6+21.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO+8CO2
2Na4Fe(CN)6+23.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO2+8CO
2Na4Fe(CN)6+27.5O2＝4Na2CO3+Fe2O3+12NO2+8CO2
2Na3Fe(CN)6+16.5O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO+9CO
2Na3Fe(CN)6+22.5O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO2+9CO
2Na3Fe(CN)6+21O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO+9CO2
2Na3Fe(CN)6+27O2＝3Na2CO3+Fe2O3+12NO2+9CO2
悬浮态氧化焙烧过程中，低硫氰化尾渣中氰化物降解产物为CO、CO2、NOx等，过程中无毒害物挥发，安全可控。
所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣中硫元素发生氧化反应，当硫元素以黄铁矿形式存在时，其氧化反应过程如下：
4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2
所述的步骤(3)中，处理后氰化尾渣中总氰化物含量为≤3.2mg/kg，氰化物去除率为 99.840-99.998％，固硫率为92.20-95.70％。
所述的步骤(3)中，优选的，处理后氰化尾渣中总氰化物含量≤0.04mg/kg，氰化物去除率为99.998％，固硫率为91.60-95.70％，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求。
实施例1：
低硫氰化尾渣来源于内蒙某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为13.60％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 5％，投入悬浮态氧化系统，氧化温度为550℃，氧化气氛为95％空气+5％氮气，实际氧化时间为50min。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为95.65％。
实施例2：
低硫氰化尾渣来源于山东某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为15.20％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 3.2％，投入悬浮态氧化系统，氧化温度为550℃，氧化气氛为100％空气，实际氧化时间为80min。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为93.87％。
实施例3：
低硫氰化尾渣来源于山东某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为13.50％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 9.0％，投入悬浮态氧化系统，氧化温度为550℃，氧化气氛为90％空气+10％氮气，实际氧化时间为80min。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为92.22％。
对比例D3-1：
同实施例3，区别在于氧化过程中气氛改为100％空气，经检测，总氰化物含量≤0.04mg/kg，其原因在于氧化气氛中的氧气作为氰化物氧化降解过程的氧化剂，使得氰化物完全氧化降解，同时由于氧化剂含量过多，氰化尾渣中硫元素被大量氧化，释放出大量SO2，且SO2未能完全与CaO反应，因此硫元素固定化率不理想硫元素固定化率仅为82.18％。
对比例D3-2：
同实施例3，区别在于氧化过程中气氛改为80％空气+20％氮气，经检测，总氰化物含量为42.70mg/kg，高于目标值：＜0.04mg/kg，去除率98.285％，其原因同样在于氧化气氛中的氧气作为氰化物氧化降解过程的氧化剂，当氧化剂含量降低时，将造成氰化物的不完全氧化，氧化降解效果不理想；硫元素固定化率92.22％。
实施例4：
低硫氰化尾渣来源于云南某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为13.80％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 10.0％，投入悬浮态氧化系统，氧化气氛为88％空气+12％氮气。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为93.11％。
实施例5：低硫氰化尾渣来源于云南某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1 所示，含水率为13.20％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 10.0％，投入悬浮态氧化系统，氧化气氛为85％空气+15％氮气。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率 99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为93.08％。
实施例6：低硫氰化尾渣来源于云南某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1 所示，含水率为12.30％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 10.0％，投入悬浮态氧化系统，氧化气氛为82％空气+18％氮气。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率 99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为92.48％。
实施例6-1：
同实施例6，区别在于加热温度为500℃，时间为100min，氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，硫元素固定化率为91.95％。
实施例6-2：
同实施例6，区别在于加热温度为600℃，时间为40min，氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，硫元素固定化率略有提升，为91.66％。
实施例7：
低硫氰化尾渣来源于内蒙某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为12.80％。将此低硫氰化尾渣配加CaO 10.0％，投入悬浮态氧化系统，氧化气氛为80％空气+20％氮气。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.998％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为92.27％。
实施例7-1：
同实施例7，区别在于加热温度为400℃，加热时间为120min，经检测，总氰化物含量为3.2mg/kg，去除率99.849％,其原因在于氧化温度较低，氰化物氧化反应速率较低，所需氧化时间随之延长，且其氧化进程略低于100％，造成氰化物的不完全氧化；由于氧化时间较长，硫元素氧化程度增加，造成硫元素固定化率略有降低，为88.65％。
实施例7-2：
同实施例7，区别在于加热温度为700℃，加热时间为30min，经检测，总氰化物含量为 1.4mg/kg，去除率99.934％,其原因在于氧化温度较高，氰化物氧化反应速率较快，所需氧化时间随之缩短，但此氧化温度、时间下氧化进程略低于100％，造成氰化物的不完全氧化；由于氧化温度升高，硫元素氧化程度增加，造成硫元素固定化率略有降低，为86.01％。
实施例8
低硫氰化尾渣来源于内蒙某金矿企业氰化尾渣，其总氰化物含量等情况如表1所示，含水率为13.40％，无需添加CaO，投入悬浮态氧化系统，氧化气氛为100％。氰化尾渣无害化处置样品中总氰化物含量≤0.04mg/kg，去除率99.997％以上，可满足《HJ 943-2018黄金行业氰渣污染控制技术规范》中氰渣利用污染控制相关要求，特别是金矿石氰化尾渣回填污染控制技术要求，适用于井下充填，硫元素固定化率为96.7％。
表1
上述表格中，总氰含量为低硫氰化尾渣中氰化物含量，单位为mg/kg；络合氰化物含量为络合氰化物占低硫氰化尾渣的质量占比，单位为mg/kg，()内的百分含量为络合氰化物含量占总氰含量的百分质量占比；气氛及比例中以N2通入量为示意，0％N2则代表通入气氛中N2与空气按体积比为0：100％，加热温度时间中，温度单位为℃，时间单位为min；处理后氰化尾渣中总氰含量单位为mg/kg。
Claims (9)
1.一种悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向低硫氰化尾渣中加入CaO后，给入悬浮态氧化焙烧系统，所述的CaO加入量≤低硫氰化尾渣质量的20％；
(2)设定悬浮态氧化焙烧系统氧化气氛与氧化温度，氧化温度为400～700℃，时间为5-120min，氧化气氛为空气与氮气的混合气；
(3)氧化后氰化尾渣经冷却排出系统，低硫氰化尾渣无害化处置，获得处理后氰化尾渣。
2.根据权利要求1所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣来自于黄金选冶行业排放的危险废弃物，特别是采用全泥氰化技术提金后的产生的氰化尾渣，氰化尾渣中含大量氰化物危废及少量矿物，其中：
氰化物含量为200-3000mg/kg，氰化物包括易释放氰化物及络合氰化物两类，络合氰化物包含铁氰络合物、铜氰络合物、铅氰络合物、锌氰络合物；络合氰化物百分质量占比为20％-95％，以铁氰络合物、铜氰络合物为主；
矿物组分包含石英、长石、云母、方解石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，其中：石英、长石、云母矿物含量合计占总矿物的质量占比不低于60％，方解石与白云石类碳酸盐矿物含量占总矿物的质量占比为0.5-20％；
氰化尾渣包括组分及质量百分含量为Si 20％-50％，O 25％-55％，S 0.1～10％，余量为Fe、Al、Ca、Mg、Na、S、K、Cu和Zn元素；硫元素来源矿物包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿与闪锌矿类金属硫化矿。
3.根据权利要求2所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，氰化尾渣中S质量百分含量为6-10％。
4.根据权利要求1所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，低硫氰化尾渣经压滤处理，含水率≤15％，粒度为0～200μm；低硫氰化尾渣经预热后，送至气固旋风分离器，分离浮灰后，加入悬浮态氧化焙烧系统，CaO加入量为低硫氰化尾渣质量的3-10％。
5.根据权利要求1所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，空气与氮气的混合气中空气体积占比为70-100％，氮气体积占比为0-30％，氧化温度根据低硫氰化尾渣中络合氰化物含量进行调节。
6.根据权利要求5所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，空气与氮气的混合气中空气体积占比为80-96％，氮气体积占比为4-20％。
7.根据权利要求1所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，低硫氰化尾渣进入系统的氧化温度为500～600℃，时间为50-100min。
8.根据权利要求1所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，处理后氰化尾渣中总氰化物含量为≤3.2mg/kg，氰化物去除率为99.840-99.998％，固硫率为92.20-96.70％。
9.根据权利要求8所述的悬浮态氧化焙烧实现低硫氰化尾渣无害化处置方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，处理后氰化尾渣中总氰化物含量≤0.04mg/kg，氰化物去除率为99.998％，固硫率为91.60-96.70％。
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