申请日2017.05.31
公开(公告)日2017.09.05
IPC分类号C02F9/06; C02F103/16; C02F101/20; C02F101/18
摘要
本发明公开了一种处理低浓度含铜含氰废水的方法，是将低浓度含铜含氰废水通过活性炭吸附装置至出水氰化物达到穿透浓度时，总出水为达标废水排放，载氰活性炭与含氯溶液置于电解装置中，通过电氧化作用去除载氰活性炭中的氰化物，并使铜氰络合物中的铜解离成Cu2+进入电解后液，电解后液加入硫化物使Cu2+转化成CuS得以回收，脱氰活性炭回收用于活性炭吸附装置，沉铜后液回收并补氯用于含氯溶液。处理后的废水其氰化物浓度可稳定地控制在0.5mg/L以下甚至更低，出水水质达到国家/地方/行业排放标准，并且能从废水中回收有价金属铜。同时，该方法还具有解吸剂可循环使用、解吸成本低、解吸效率高，破氰成本低、外排水不存在余氯需处理的特点。
权利要求书
1.一种处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，将低浓度含铜含氰废水以3～10BV的滤速通过活性炭吸附装置，活性炭吸附铜和氰化物后形成载氰活性炭，当出水氰化物浓度达到穿透浓度时，停止进水;其中所述低浓度含铜含氰废水的铜浓度不大于10mg/L，氰化物浓度不大于10mg/L，pH值为8～9;所述穿透浓度不大于0.5mg/L;所述活性炭对氰化物的吸附量为2～3mg/g，对铜的吸附量为2～3mg/g;
第二步：往电解装置中加入载氰活性炭和含氯不小于5g/L的含氯溶液，对电解装置的电极通电，通过电氧化作用去除载氰活性炭中的氰化物，并使铜氰络合物中的铜解离成Cu2+;其中电解装置的极板间距为0.5cm～10cm，电解的电流密度为10mA/cm2～100mA/cm2，电解电压2V～20V，电解时间为30～90min，载氰活性炭解析后回收用于第一步的活性炭吸附装置;
第三步：往电解后液中加入硫化物，搅拌5～20min后固液分离，铜以CuS沉淀回收，余下液体为沉铜后液;其中所述硫化物按S2-是Cu2+摩尔数的1.1～1.3倍添加;沉铜后液回收并补加氯化物至含氯不小于5g/L，以作为第二步的含氯溶液。
2.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：所述含氯溶液由氯化物溶于水或所述沉铜后液中得到，所述氯化物为NaCl、KCl、MgCl2中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：所述硫化物是H2S、Na2S、K2S中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：第一步中，所述解析后的活性炭中氰化物含量小于0.15mg/g，铜含量小于2mg/g。
5.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：第二步中，所述电解后液的pH值为2.5～3.5，氰化物含量小于0.1mg/L。
6.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：第三步中，所述沉铜后液的pH值为3.5～4.5，铜含量小于0.5mg/L。
7.根据权利要求1所述的处理低浓度含铜含氰废水的方法，其特征在于：第一步中，所述低浓度含铜含氰废水的铜浓度为3～8mg/L，氰化物浓度为3～8mg/L，所述穿透浓度为0.3～0.5mg/L。
说明书
一种处理低浓度含铜含氰废水的方法
技术领域
本发明涉及金属矿废水处理领域，特别是涉及一种处理低浓度含铜含氰废水的方法。
背景技术
我国是黄金生产大国，2014年中国黄金产量为451.799吨，连续八年蝉联世界第一黄金生产国。金在矿石中的品位较低，一般情况下，吨矿石只有几克到几十克的金。在开采过程中需用氰化物(如氰化钠)作为溶剂去提取黄金。又由于金矿石中常伴生有铜矿物，所以在生产黄金的同时将产生大量含铜含氰废水。
氰化物属于剧毒物质，CN-会与人体中高铁细胞色素酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能，在体内引起组织缺氧而窒息，对人致死量为0.15～0.20g左右，极少量的氰化物也会使鱼类和水生生物中毒死亡，氰化物严重威胁人、动物、水生生物的生命安全，破坏生态平衡。我国对氰化物的排放有严格的控制标准，如《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定氰化物最高允许排放浓度为0.5mg/L。所以，含氰废水在排放前必须进行破氰处理。
破坏氰化物的方法主要有氯化法、SO2-空气法、H2O2氧化法、O3氧化法等。这些方法往往需要严苛的条件才能使处理后的出水氰化物降到0.5mg/L左右。另外，随着人们生活水平的提高，人们对环境质量有了更高的要求，环保标准的提高也势在必行。如《广东省污水综合排放标准》(DB4426-2001)一级排放标准中规定氰化物最高允许排放浓度为0.3mg/L。因此，研发低浓度含铜含氰废水深度处理或提标改造技术具有重要的现实意义。
含铜含氰废水深度处理或提标改造技术目前主要有活性炭吸附法、离子交换法、膜法、自然降解法等。活性炭吸附法、离子交换法湿法解吸时存在需用NaCN/H2SO4/H2O2等危险化学药剂、解吸剂无法循环使用、解吸后液需处理等问题;膜法存在设备投资大、膜易污染、浓缩液需处理等问题;自然降解法应用条件苛刻，需要足够的净化时间和足够的氧交换面积，以及通畅的气体扩散条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、高效地处理低浓度含铜含氰废水的方法，以解决含铜含氰废水现有方法处理后出水氰化物不达标的问题，提高现有方法处理后出水水质，并从废水中回收有价金属铜。同时，解决常规活性炭吸附法湿法解吸时解吸剂无法循环使用，常规电解法若要提高处理效果则需源源不断的补加氯离子、外排水余氯需再处理的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种处理低浓度含铜含氰废水的方法，包括以下步骤：
第一步，将低浓度含铜含氰废水以3～10BV的滤速通过活性炭吸附装置，活性炭吸附铜和氰化物后形成载氰活性炭，当出水氰化物浓度达到穿透浓度时，停止进水;其中所述低浓度含铜含氰废水的铜浓度不大于10mg/L，氰化物浓度不大于10mg/L，pH值为8～9;所述穿透浓度不大于0.5mg/L;所述活性炭对氰化物的吸附量为2～3mg/g，对铜的吸附量为2～3mg/g;
第二步：往电解装置中加入载氰活性炭和含氯不小于5g/L的含氯溶液，对电解装置的电极通电，通过电氧化作用去除载氰活性炭中的氰化物，并使铜氰络合物中的铜解离成Cu2+;其中电解装置的极板间距为0.5cm～10cm，电解的电流密度为10mA/cm2～100mA/cm2，电解电压2V～20V，电解时间为30～90min，载氰活性炭解析后回收用于第一步的活性炭吸附装置;
第三步：往电解后液中加入硫化物，搅拌5～20min后固液分离，铜以CuS沉淀回收，余下液体为沉铜后液;其中所述硫化物按S2-是Cu2+摩尔数的1.1～1.3倍添加;沉铜后液回收并补加氯化物至含氯不小于5g/L，以作为第二步的含氯溶液。
可选的，所述含氯溶液由氯化物溶于水或所述沉铜后液中得到，所述氯化物为NaCl、KCl、MgCl2中的至少一种。
可选的，所述硫化物是H2S、Na2S、K2S中的至少一种。
可选的，第一步中，所述解析后的活性炭中氰化物含量小于0.15mg/g，铜含量小于2mg/g。
可选的，第二步中，所述电解后液的pH值为2.5～3.5，氰化物含量小于0.1mg/L。
可选的，第三步中，所述沉铜后液的pH值为3.5～4.5，铜含量小于0.5mg/L。
可选的，第一步中，所述低浓度含铜含氰废水的铜浓度为3～8mg/L，氰化物浓度为3～8mg/L，所述穿透浓度为0.3～0.5mg/L。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提出了一种处理低浓度含铜含氰废水的方法，根据本发明处理后的废水其氰化物浓度可稳定地控制在0.5mg/L以下甚至更低，出水水质达到国家/地方/行业排放标准，并且能从废水中回收有价金属铜。同时，该法与活性炭吸附法相比，具有解吸剂可循环使用、解吸成本低、解吸效率高等特点;与电解法相比，具有破氰成本低、外排水不存在余氯需处理的特点。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的一种处理低浓度含铜含氰废水的方法不局限于实施例。
