金シアン化プラントのシアン化物廃水処理方法

In 金シアン化工場ただし、一部の シアン廃水 リサイクルされても、まだ残っている シアン化物 廃水またはシアン化物残留物が排出されます。シアン化物は非常に有毒であるため、環境汚染や人間と動物の健康への被害を避けるために、排出前にこのシアン化物廃水を専門的に処理することが不可欠です。現在、金のシアン化処理プラントで一般的なシアン化物廃水処理方法は次のとおりです。

中低濃度シアン廃水の処理方法

アルカリ塩素法

アルカリ塩素化法は広く用いられている手法である。この方法では、高電荷酸化状態の塩素系酸化剤をアルカリ性シアン化物廃水に添加する。一般的な酸化剤には、ClO₂、Cl₂（気体および液体）、漂白剤、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸塩などがある。アルカリ溶液中では、通常、OCl⁻または高電荷の塩化物イオンが生成される。まず、シアン化物がシアン酸塩に酸化され、次に二酸化炭素と窒素にさらに酸化される。

• 利点：試薬は広く入手可能で安価である。治療効果が高く、使用する装置もシンプルなので自動化しやすい。

• 欠点：生成される塩化シアンは有毒であるため、作業者にとって非常に有害です。塩化シアンが水と接触すると腐食性のガスが発生し、機器に深刻な損傷を与える可能性があります。

インコメソッド

インコ法は、1982 年にインコ社によって開発されました。主に、SO₂ と空気の混合物をシアン化物廃水に加え、pH 値を 8 ～ 10 に制御します。二価銅イオンが廃水中のシアン化物の酸化を触媒します。

• 利点：インコ法は簡便で、使用する装置も複雑ではありません。処理効果は一般的に塩素処理よりも優れています（チオシアン酸塩の毒性を考慮しない場合）。試薬の入手先も比較的広く、投資額はアルカリ塩素処理よりも低く抑えられます。

• 欠点：インコ法はSCN⁻の酸化が困難であり、SCN⁻は後にCN⁻に解離する可能性があるため、高濃度のSCN⁻を含むシアン化物廃水の処理には適していません。また、SO₂は大気汚染物質であり、反応中に漏洩して環境を汚染する可能性があります。

H₂O₂酸化法

pH値9.5～11、常温、銅（Cu²⁺）イオンを触媒とする条件下では、H₂O₂がシアン化物を酸化してCNO⁻を生成します。CNO⁻はさらに加水分解されてNH₄⁺とCO₃²⁻が生成され、加水分解速度はpHに依存します。

• 利点：シアン化物廃水の処理効果が良好で、処理工程も簡便です。酸化法は低濃度シアン化物廃水の処理に適しており、処理後のシアン化物濃度は0.5mg/L未満です。

• 欠点：H₂O₂は毒性と腐食性があるため、輸送や使用が危険です。酸化法では廃水中のSCN⁻を酸化するのが難しく、処理後の廃水も依然として毒性があります。

オゾン酸化法

オゾンは極めて強い酸化力を持ち、電極電位は2.07mVでフッ素に次ぐ強さです。他の酸化剤では分解できない成分も簡単に分解できます。オゾン酸化プロセスの化学反応メカニズムは、オゾンがシアン化物と反応してシアン酸塩を生成し、それが加水分解されて窒素と炭酸塩を生成するというものです。

• 利点：オゾンを生成するための装置のみが必要で、化学薬品の購入や輸送は不要です。プロセスはシンプルで便利であり、二次汚染もありません。

• デメリット：オゾン発生器のコストが高く、機器のメンテナンスが難しいため、産業用途にはいくつかの制約があります。オゾン酸化法は大量の電力を消費するため、電力供給が不十分な地域での使用は困難です。

高濃度シアン廃水の処理方法

酸性化法

酸性化法は、工場から排出される高濃度シアン化物溶液（60×10⁻⁶ + NaCN）のほとんどを処理できます。溶液中の遊離シアン化物イオンの濃度を1×10⁻⁶まで下げることができます。

• 利点：シアン化物の回収率を最大化し、資源をリサイクルすることができ、経済的にも大きなメリットがあります。

• デメリット：初期投資額が大きすぎるため、中小企業には負担が大きい。操作が複雑で、処理後のパルプが排出基準を満たすのが難しい場合がある。

自然分解法

自然分解法は、光などの自然要因を利用してシアンを分解する浄化法であり、シアンの揮発、分解、酸化、光化学的分解、生分解、沈殿、吸着などの作用を含み、物理化学、光化学、生化学の複合的な総合作用の結果である。

• 利点：自然浄化法は、装置や化学薬品を一切使用せずにシアン化物を除去する目的を達成できるため、コストが非常に低い。

• 欠点：処理速度が非常に遅く、処理後の廃水が排出基準を満たせない。

二段階沈殿法

二段階沈殿法は、高濃度SCN⁻廃水を処理する中小規模の金シアン化プラント向けに開発された効率的な閉ループフルサイクル法であり、廃水の「ゼロ排出」を実現できます。二段階沈殿法は、主に廃水中のシアン化物に触媒と十分な酸素を添加し、その後、金含有物質に対する以下の反応を通じてシアン化物を除去するというものです。

2Cu⁺ + 2SCN⁻→Cu₂(SCN)₂↓

Ca²⁺ + SO₄²⁻→CaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄²⁻→PbSO₄↓

H⁺ + CN⁻→HCN

• 利点：溶液中の重金属イオンを除去し、廃水のリサイクルを実現できます。

• 欠点：第一段階の沈殿反応を完全に完了させる必要があります。そうしないと、アルカリを添加した際にロドゲン酸第一銅が再溶解し、処理効果に影響を及ぼします。沈殿しなかった硫酸第一銅はバルブの詰まりの原因となる可能性があります。

これらは、金のシアン化処理工場で一般的に使用されているシアン化物廃水処理方法です。上記のシアン化物除去方法に加えて、金のシアン化処理プロセスでシアン化物の使用を減らすことで、シアン化物廃水の排出も減らすことができます。