申请日2012.05.24
公开(公告)日2012.09.12
IPC分类号C02F9/04; C02F101/18; C02F103/16
摘要
一种金矿含氰废水中有价成分的回收方法，利用Cu2+和Na2SO3协同作用除去含氰废水中的干扰离子Fe(CN)42-、SCN-，再利用强碱性离子交换纤维对除去干扰离子后溶液中的Cu(CN)43-、Zn(CN)42-具有强的吸附作用，将其从含氰废水中分离出来后利用盐酸对吸附后纤维进行解吸，从而使含氰废水中有价组分得到综合回收。
权利要求书
1.一种金矿含氰废水中有价成分的回收方法，其特征在于包括以下步骤：
1)纤维的预处理：将纤维用质量浓度为10%的氢氧化钠浸泡1h以上， 再用蒸馏水洗至中性，并于50℃干燥，得到转型后纤维和转型后液1;
2)沉淀Fe(CN)42-：在络合含氰废水中加入Cu2+，Cu2+的加入量为络合 含氰废水中CN-需要的Cu2+量的3-6倍，Fe(CN)42-被沉淀完全后过滤得到滤 液2和沉淀1;
其中络合含氰废水中CN-需要的Cu2+量满足关系式：4CN-+Cu2+→Cu (CN)43-;
3)沉淀SCN-：根据滤液2中SCN-浓度的大小，再加入Na2SO3和Cu2+， 使SCN-离子沉淀，过滤沉淀后得到滤液3和CuSCN沉淀;加入的Cu2+和 Na2SO3的量与SCN-之间满足关系式： 2Cu2++SO32-+2SCN-+H2O=2CuSCN+2H++SO42-;
4)纤维吸附：常温下按L/S=3-4，其中L为含氰废水的体积ml，S为离 子交换纤维的质量g，向滤液3中加入离子交换纤维吸附10-15min后过滤洗 涤，得到负载纤维和吸附后液4;
5)盐酸解吸：将负载纤维用2mol/L的盐酸解吸20min后过滤洗涤，得 到解吸液5和解吸后纤维;
6)纤维再生：将解吸后的纤维用10%的氢氧化钠再生20min后直接返 回4)纤维吸附过程，同时得到的再生液6;
7)提取氯化钠：再生液6和转型后液1混合后加入盐酸中和后，回收溶 液中的氯化钠;
8)沉淀1的处理：沉淀1用2mol/L的盐酸溶解完全后过滤，得到 CuFe(CN)4沉淀和滤液7;
9)滤液中和：将解吸液5和滤液7用吸附后液4中和，中和过程分别得 到Zn(OH)2和Cu(OH)2沉淀，中和后溶液同时加入氢氧化钠调节体系pH为 10，中和后液通过调节NaCN浓度后再返回磨矿过程。
说明书
一种金矿含氰废水中有价成分的回收方法
技术领域
本发明属于环保和工业废水的综合利用，涉及含氰废水的处理方法，特 别一种金矿含氰废水中有价成分的回收方法。
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，在这些含氰废水和尾矿浆中含有大量简单氰化物、金属氰配合物、SCN-等害成分。因此，含氰废水和尾矿浆对环境的污染并不仅仅是CN-的污染， 其中的硫氰酸盐、重金属等的协同作用对生物、植物、水资源、土壤也会产 生很大危害。这些有毒含氰废水或尾矿浆如果不加治理直接排放或者偶然发 生尾矿坝溃坝泄露，将会污染地面水系，威胁人畜安全，导致农作物大量减 产，影响我国“山川秀美”工程的建设。但是，这些含氰废水和尾矿浆中的 有毒成分既是严重污染源又是重要的二次资源，具有潜在的可利用价值。所 以，开展含氰废水和尾矿浆中有价成分的回收研究工作，具有长远的经济、 环境和社会效益。
目前，黄金冶炼厂含氰污染物的治理方法主要有净化法、综合回收两种 方法。净化法属于消耗型被动式治理方法，从资源综合利用及可持续发展的 观点看，逐渐成为被淘汰的对象，主要有氯氧化法、臭氧化法、二氧化硫- 空气法等方法。综合回收法主要有离子交换树脂法、酸化法、活性炭吸附法 等。目前，在国内投入工业使用的主要有酸化法和氯氧化法。酸化法的缺点 是当处理低浓度氰化物废水时，酸化过程酸耗量大，处理成本高于回收价值， 酸化后的废水还需进行二次处理。氯氧化法是目前破坏废水中氰化物较成熟 的方法，但是如果废水中氰化物、硫氰化物浓度较高，处理过程液氯和石灰 耗量大、运行费用高、长期使用设备腐蚀严重。另外，此法无法去除铁氰络 合物。在国外投入工业使用的还有离子交换树脂法，但是球状离子交换树脂 材料由于客观形状本身在增大比表面积，增加活性功能基的数量和使用形式 上有着不可克服的局限性。只有改球状树脂为纤维状，才能解决树脂法处理 含氰废水动力学性能差以及使用形式上的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用强碱性离子交换纤维处理含氰废水的金矿 含氰废水中有价成分的回收方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)纤维的预处理：将纤维用质量浓度为10%的氢氧化钠浸泡1h以上再 用蒸馏水洗至中性，并于50℃干燥，得到转型后纤维和转型后液1;
2)沉淀Fe(CN)42-：在络合含氰废水中加入Cu2+，Cu2+的加入量为络合 含氰废水中CN-需要的Cu2+量的3-6倍，Fe(CN)42-被沉淀完全后过滤得到滤 液2和沉淀1;
其中络合含氰废水中CN-需要的Cu2+量满足关系式：4CN-+Cu2+→Cu (CN)43-;
3)沉淀SCN-：根据滤液2中SCN-浓度的大小，再加入Na2SO3和Cu2+， 使SCN-离子沉淀，过滤沉淀后得到滤液3和CuSCN沉淀;加入的Cu2+和 Na2SO3的量与SCN-之间满足关系式： 2Cu2++SO32-+2SCN-+H2O=2CuSCN+2H++SO42-;
4)纤维吸附：常温下按L/S=3-4，其中L为含氰废水的体积ml，S为离 子交换纤维的质量g，向滤液3中加入离子交换纤维吸附10-15min后过滤洗 涤，得到负载纤维和吸附后液4;
5)盐酸解吸：将负载纤维用2mol/L的盐酸解吸20min后过滤洗涤，得 到解吸液5和解吸后纤维;
6)纤维再生：将解吸后的纤维用10%的氢氧化钠再生20min后直接返 回4)纤维吸附过程，同时得到的再生液6;
7)提取氯化钠：再生液6和转型后液1混合后加入盐酸中和后，回收溶 液中的氯化钠;
8)沉淀1的处理：沉淀1用2mol/L的盐酸溶解完全后过滤，得到 CuFe(CN)4沉淀和滤液7;
9)滤液中和：将解吸液5和滤液7用吸附后液4中和，中和过程分别得 到Zn(OH)2和Cu(OH)2沉淀，中和后溶液同时加入氢氧化钠调节体系pH为 10，中和后液通过调节NaCN浓度后再返回磨矿过程。
本发明利用Cu2+和Na2SO3协同作用除去含氰废水中的干扰离子 Fe(CN)42-、SCN-，再利用强碱性离子交换纤维对除去干扰离子后溶液中的 Cu(CN)43-、Zn(CN)42-具有强的吸附作用，将其从含氰废水中分离出来后利 用盐酸对吸附后纤维进行解吸，从而使含氰废水中有价组分得到综合回收。
具体实施方式
1)纤维的预处理：将纤维用质量浓度为10%的氢氧化钠浸泡1h以上再 用蒸馏水洗至中性，并于50℃干燥，得到转型后纤维和转型后液1;
2)沉淀Fe(CN)42-：在络合含氰废水中加入Cu2+，Cu2+的加入量为络合 含氰废水中CN-需要的Cu2+量的3-6倍，Fe(CN)42-被沉淀完全后过滤得到滤 液2和沉淀1;
其中络合含氰废水中CN-需要的Cu2+量满足反应式：4CN-+Cu2+→Cu (CN)43-;
3)沉淀SCN-：根据滤液2中SCN-浓度的大小，再加入Na2SO3和Cu2+， 使SCN-离子沉淀，过滤沉淀后得到滤液3和CuSCN沉淀;加入的Cu2+和 Na2SO3的量与SCN-之间满足关系式： 2Cu2++SO32-+2SCN-+H2O=2CuSCN+2H++SO42-;
4)纤维吸附：常温下按L/S=3-4(L为含氰废水的体积ml，S为离子交 换纤维的质量g)，向滤液3中加入离子交换纤维吸附10-15min后过滤洗涤， 得到负载纤维和吸附后液4;
5)盐酸解吸：将负载纤维用2mol/L的盐酸解吸20min后过滤洗涤，得 到解吸液5和解吸后纤维;
6)纤维再生：将解吸后的纤维用10%的氢氧化钠再生20min后直接返 回4)纤维吸附过程，同时得到的再生液6;
7)提取氯化钠：再生液6和转型后液1混合后加入盐酸中和后，回收溶 液中的氯化钠;
8)沉淀1的处理：沉淀1用2mol/L的盐酸溶解完全后过滤，得到 CuFe(CN)4沉淀和滤液7;
9)滤液中和：将解吸液5和滤液7用吸附后液4中和，中和过程分别得 到Zn(OH)2和Cu(OH)2沉淀，中和后溶液同时加入氢氧化钠调节体系pH为 10，中和后液通过调节NaCN浓度后再返回磨矿过程。
本发明的特点是：
1、本发明技术适应黄金冶炼企业产生的含氰废水和某些含氰电镀废水的 深度处理。
2、本发明一方面解决了含氰废水对环境污染的问题，另一方面利用分步 沉淀法抑制了Fe(CN)42-、SCN-干扰离子对纤维吸附与酸化解吸过程的影响， 并使废水中的Fe(CN)42-、SCN-、CN-、Zn(CN)42-、Zn(CN)42-以CuFe(CN)4、 CuSCN、NaCN、Zn(OH)2和Cu(OH)2形式回收，此技术可把含氰废水中有用 成分“吃光榨净”，降低了含氰废水治理成本。
3、本发明中氰的回收采用纤维吸附后液中和的方法，省略掉传统酸化、 吹脱、氢氧化钠吸收回收氰的工艺流程，简化了氰的回收工艺，降低回收成 本。
