某金矿贫氰液处理方法试验研究

介绍

在黄金开采行业，低氰化液的处理至关重要。低氰化液，例如氰化法提取黄金后的溶液，含有多种污染物，尤其是氰化物，若处理不当会造成严重的环境污染。因此，开发高效、经济的低氰化液处理方法迫在眉睫。本文重点介绍某金矿低氰化液处理方法的实验研究，旨在为行业提供有价值的见解和参考。

低氰液体处理方法概述

一般而言，贫氰液体的处理方法大致可分为净化方法和回收（再生）方法两大类。

净化方法

1.碱-氯氧化法

• 这是一种相对成熟的废水氰化物去除方法，广泛应用于电镀厂、焦化厂和金冶炼厂。在pH值为11-12的条件下，含氰废水中的氰化物和金属络合物被氧化成氰酸盐，然后再次加入氯气将其氧化成二氧化碳、氮气等。

• 优势：该工艺相对成熟，治疗效果好，应用范围广。治疗过程易于实现自动化。

• 缺点：氰化物无法回收利用，处理成本高，且无法去除铁氰化物络合物。此外，还存在二次污染问题。

2.二氧化硫-空气氧化法

• 在搅拌容器中加入废液，并通入空气和SO₂（液体或气体，或亚硫酸盐溶液，或通过燃烧单质硫获得）。pH值控制在7-10，用石灰中和氧化反应产生的酸。该反应需要可溶性铜（作为催化剂）的存在。

• Inco-SO₂/空气氧化法可以分解所有氰化物，包括铁氰化物，并且可以使用一些安全、廉价的试剂将铁氰化物沉淀去除。

3.过氧化氢法

• 该工艺适用于处理低浓度含氰废水，过氧化氢氧化尾矿中的氰化物生成性质相对较弱、易水解的氰酸（HCNO），再通过进一步氧化水解去除。

4.臭氧氧化法

• 臭氧是一种强氧化剂，用于处理含氰废水时，比碱氯氧化法更彻底，除氰效果更好。经过臭氧化处理后，废水溶液中的溶解氧增加，可返回氰化系统循环使用，促进金的溶解，提高金的浸出率。

• 优势：操作简便，易于控制，生产自动化程度高。臭氧可现场制取，这对于交通不便但电力供应充足的氰化厂具有重要意义。净化效率高，且不会产生二次污染。

• 缺点：臭氧生产过程中的电力消耗量大，生产成本高，限制了其广泛应用。

5.电解氧化法

• 电解前，先将贫氰液体的pH值调至>7，加入少量食盐，以石墨为阳极，钛板为阴极，以碱性铜-锌水溶液为电解质。通入直流电后，在阴极生成金属铜和锌，同时产生氢气。在阳极，CN⁻被氧化成CNO⁻、CO₂、N₂，Cl⁻被氧化成Cl₂，Cl₂进入溶液中生成HClO。

6.微生物氧化法

• 该方法利用微生物的生化特性，将氰化物、硫氰酸盐、铁氰化物等分解生成氨、二氧化碳和硫酸盐，或将氰化物水解为甲酰胺。同时，细菌吸附重金属离子，使其随生物膜脱落而被去除。

• 重要特性：温度必须始终保持在 10℃ 以上，以保持合理的氰化物去除率。

恢复（再生）方法

1.酸化法

• 该方法的主要原理是向含氰废水中加入硫酸，调节pH值至1.5左右，将CN⁻转化为HCN。逸出的HCN气体通入吸收塔，用碱性溶液（氢氧化钠或氢氧化钙溶液）吸收，得到20%～30%的氰化物溶液，可循环使用。

• 优点：该工艺可最大限度地回收氰化物，提高氰化物的有效利用率，降低生产成本。

• 缺点：一次性投资成本大，工艺流程复杂，处理后的含氰化物残余液难以达到排放标准。

2.离子交换法

• 在处理贫氰液体时，可采用离子交换树脂来富集氰化物。

3.吸附法

• 活性炭吸附：活性炭的吸附主要依赖于其丰富的内部孔隙和较大的比表面积。吸附过程包括物理吸附和化学吸附。氰化物的去除主要有三种方式：氧化、水解和反萃取。主要过程是含氰废水中的氰化物在活性炭表面与过氧化氢发生氧化分解反应。

4.溶剂萃取法

• 使用溶剂从缺乏氰化物的液体中提取有价值的成分和氰化物。

5.液膜法

• 在处理贫氰液体时，主要采用油包水体系。其基本原理是：首先将含氰废水酸化，使其中的氰离子转化为HCN。HCN透过油相液膜进入内水相，然后与NaOH反应生成NaCN。

6.电渗析法

• 该方法利用电场驱动离子通过离子交换膜迁移，实现物质的分离和回收。

某金矿贫氰化液试验研究

实验背景

某金矿贫氰液总氰化物含量特别高，高达13000mg/L，如此高浓度的含氰废水对环境构成极大威胁，需要进行有效的处理。

实验方法

1.H₂O₂+ClO₂+C吸附法

• 该方法首先以过氧化氢（H₂O₂）和二氧化氯（ClO₂）为氧化剂，将贫氰液体中的氰化物氧化，然后通过活性炭（C）吸附进一步去除剩余污染物。

2.三级氧化（H₂O₂+催化剂“M”）+氯化曝气+C吸附法

• 三步氧化法：过氧化氢（H₂O₂）和特定催化剂“M”用于三步氧化法。这种方法旨在确保各种氰化物（包括复杂氰化物）得到更彻底的氧化。

• 氯化曝气：三级氧化后，进行氯化曝气。曝气过程中向液体中引入氯气，氯气可进一步氧化剩余的氰化物相关物质和其他一些可还原污染物。

• C 吸附：最后，采用活性炭吸附法吸附剩余的细颗粒污染物和任何残留的氰化物相关物质，以达到净化低氰化物液体的目的。

实验结果与比较

1.H₂O₂+ClO₂+C吸附法

• 该方法虽然达到了一定程度的脱氰效果，但最终处理液中总氰化物含量仍然较高，达不到国家严格的排放标准。

2.三级氧化（H₂O₂+催化剂“M”）+氯化曝气+C吸附法

• 本方法测定结果较为满意，最终总氰化物含量降至0.44mg/L，满足国家排放标准，其他重金属含量也符合国家相关标准要求。

• 成本效益：就成本而言，虽然采用催化剂和额外氯化曝气的三段式氧化工艺操作较为复杂，需要使用特定的催化剂和氯，但总体而言，与其他一些过于复杂或成本过高的方法相比，其成本相对合理。该工艺能够有效处理高浓度低氰化物废水，同时将成本控制在可接受的范围内。

结语

金矿贫氰液处理是一项复杂而关键的任务。通过对某金矿贫氰液的试验研究可以看出，不同的处理方法各有优缺点。对于该金矿总氰含量较高的贫氰液，三级氧化（H₂O₂+催化剂“M”）+氯化曝气+C吸附法取得了较为理想的处理效果和经济效益。但未来仍需不断研究改进，开发出更高效、更经济、更环保的处理方法，以更好地满足黄金矿业环境保护和可持续发展的要求。