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黄金工业废水处理技术

发布时间:2018-3-8 8:33:38  中国污水处理工程网

  随着中国国民经济稳定发展的需要,今后黄金发展战略逐步向矿产资源相对丰富,但生态环境相当脆弱的中、西部及沿海流域等环境敏感区域转移,同时黄金资源开发已从易处理资源开始迅速转移到含砷、硫及复杂金属的难处理金矿资源领域。氰化提金技术的普及和黄金开发战略导向会引发黄金工业所产生的含氰、砷及重金属废水在黄金开发的局部地区加剧环境污染,可能从陆地蔓延到近海水域,从地表水延伸到地下水,从一般污染物扩大到有毒、有害难降解污染物,形成点源与面源污染共存、各种新旧污染和二次污染的复合态势。

  一、废水的来源及特点

  随着黄金工业的快速发展,氰化提金工艺已发展成为:全泥氰化—炭浆/锌粉置换工艺、金精矿氰化—炭浆/锌粉置换工艺、生物氧化预处理/焙烧预处理—氰化—炭浆/锌粉置换工艺、堆浸—炭吸附工艺,含氰污染物主要以尾矿浆、废液及废渣形式外排到环境中。由于提金工艺的不同,污染物排放的形式也不同。各种提金工艺的废水特点比较见下图。

 

  二、氰化物传统治理技术

  (一)碱氯法

  碱氯法(氯气法、液氯法、漂白粉法、二氧化氯法)进行的氰化物氧化处理,是一种简单、易行、成熟的方法。其主要优点是反应迅速且完全,处理后氰化物较容易达到排放标准,药剂来源较广等;主要缺点是成本高,氰化物没有被回收,有二次污染等。

  (二)酸化法

  酸化法(酸化—挥发—中和法)目的在于回收氰化物,使之再循环利用。,其主要优点是运转费用低且处理量大等。

  (三)自然净化法

  自然净化就是将含氰污水排至尾矿坝,利用稀释、挥发、生物降解、氧化、沉淀吸附及阳光曝晒分解等自然作用,使氰化物清除,减少环境污染。在初建氰化厂时,一般均采用该方法,但大多数金矿废水达不到排放标准,尤其在冬季,由于冰层的复盖,使自净作用大大的减慢。同时,氰酸盐、金属络合物不能自然分解。因此,该方法受到地形、气候等自然条件制约。

  三、氰化物治理新技术

  (一)OOT法

  在国内外OOT法一般被视为处理污染物的新技术。长春黄金研究院采用该方法针对含氰尾矿浆和含氰废水进行了近10年的研究。OOT法优点是可以兼顾治理矿山的多种废水,在深度处理尾矿库外排含氰废水同时,又可以治理生活污水,还可以净化高浓度循环废水。

  (二)因科法(SO2-空气法)

  因科法(SO2-空气法)是由加拿大因科金属有限公司研发的,其优点是操作简单、安全可靠、较低的试剂消耗和费用、氰化物可达标外排,同时也适合于处理含氰尾矿浆等。该方法在国内由长春黄金研究院试验后,首次应用于山东新城金矿,随后金城金矿、夹皮沟矿业有限公司等许多黄金矿山应用于氰化物的深度处理,处理后的尾液均可达到国家排放标准。

  (三)过氧化氢氧化法

  过氧化氢氧化法处理黄金矿山含氰废水技术是由美国杜邦公司于1974年完成研究的,随后美国霍姆斯特克金矿采用过氧化氢法处理含氰废水并获得满意效果。在国内,最早研究过氧化氢氧化法是长春黄金研究院,该研究成果1996年在山东省三山岛金矿应用效果良好,但因过氧化氢价格过高以及来源有限而一直未能广泛推广应用。目前,仅有几个矿山采用过氧化氢法作为二级处理方法,处理经酸化回收法处理后的低质量浓度含氰废水。

  (四)液膜萃取法

  液膜技术与传统的溶剂萃取相比,液膜传质具有以下优点:①传质推动力大,所需分离级数少;②试剂消耗量少;③“上坡”效应。采用液膜法去除废水中的氰化物,效率较高,并能回收氰化物,可连续逆流萃取,一次处理后即可达到排放标准。

  (五)生物氧化法

  生物氧化法是能够清除不同类型工业污水中氰化物的方法。该方法是能起分解作用的微生物培养过程,其缺点是净化时间长,同时必须有氮化物,因而须加入氮化物充气和补加含碳物质。长春黄金研究院采用该方法针对黄金矿山含氰废水做了大量的试验研究,其除氰效果非常理想,目前仍处于试验阶段。

  (六)全循环工艺———固液分离技术

  目前,国内外应用最广的是全循环工艺。该方法优点是游离氰化物可循环利用且综合回收有价金属。含氰废水全循环工艺包括贫(滤)液全循环工艺和预处理全循环工艺两种。其中,贫(滤)液全循环工艺国外应用得较早,国内最早应用全泥氰化—压滤工艺是20世纪90年代初在山东平邑归来庄金矿进行的,随后辽宁排山楼金矿等逐渐地采用该工艺,其效果良好。氰化贫液在工艺中循环时,杂质离子随着循环时间的延长逐渐积累,当其质量浓度达到某一极限值时,就会影响氰化效率,尤其是铜在氰化工艺流程中积累过多,则会严重干扰整个工艺指标。为保证最佳工艺指标,必须把杂质离子质量浓度控制在某一水平。因此,贫液要定期进行净化后循环利用。贫液净化循环利用工艺适用于氰化物及其它杂质质量浓度较高的废水,由长春黄金研究院研制的该工艺装置在辽宁朝阳冶炼厂和辽宁天利金业有限责任公司应用效果良好。

  (七)从硫氰酸盐溶液中再生氰化物

  在国外,从硫氰酸盐溶液中回收氰化物技术研究较多,加拿大研究得最早。在国内,从硫氰酸盐溶液中回收氰化物技术研究较少,1988年长春黄金研究院采用电解法处理硫氰酸盐废液进行了大量的试验;2003年,针对辽宁天利金业有限责任公司氰化贫液的特殊性,进行了很多系统试验,研究了Cotl’s酸法从硫氰酸盐溶液中回收氰化物技术及工艺。国内外从硫氰酸盐溶液中再生氰化物研究现状及应用情况见下图。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档术文档。

 

  从国内外黄金工业废水治理技术的应用现状和发展趋势分析,国内废水处理技术与国外相比,除理论基础研究上有一定的差距外,在相关设备的处理规模和新材料的制备上也有较大的差距。全循环工艺因游离氰化物循环利用,有价金属综合回收,工艺过程简单,成本低廉,滤渣对环境污染小且容易管理而一直成为黄金工业废水治理的重要手段之一,膜技术的应用将是发展方向。碱氯法、过氧化氢法和因科法一直成为氰化物深度治理的重要技术支撑,在低质量浓度含氰废水治理领域里OOT法更具有吸引力。生物技术、膜技术在此领域将具有良好的发展前景。废水中的重金属、砷、碲等有价金属的综合回收将大幅度降低环保治理成本,其中沉淀法、离子交换法、生物技术、膜技术将是主要的发展方向。(何豫川)

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