申請日2015.11.11

　　公開(公告)日2016.03.16

　　IPC分類號C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種含銅金礦石氰化廢水處理方法，依次按如下步驟工序與條件進行：pH值調(diào)節(jié),先將氰化廢水的pH值調(diào)至8.0～11.5;因科除氰,向已調(diào)好pH值的氰化廢水添加亞硫酸鈉并混合均勻，將空氣與氰化混合液進行氣液混合，用DO或ORP監(jiān)測儀監(jiān)測其值;固液分離,對達到設(shè)定值的廢水采用混凝沉淀法進行固液分離，分離出以氫氧化銅為主的沉渣產(chǎn)品和上清液;氧化強化，向上清液添加氧化劑并件進行超聲波強化及誘發(fā)產(chǎn)生氧化;催化氧化，對超聲波強化后的溶液進行活性炭物理化學(xué)反應(yīng)，得凈水和載金炭，它具有實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢互補與統(tǒng)一、反應(yīng)更于控制、抗水力沖擊負(fù)荷能力強、無需維持水體pH值、操作簡單、動力消耗小、氧化劑用量和藥劑費用低、凈化水質(zhì)好、有價金屬回收率高等優(yōu)點，適于含銅金礦石氰化廢水處理應(yīng)用。

　　權(quán)利要求書

　　1.含銅金礦石氰化廢水處理方法，依次按如下步驟工序與條件進行：

　　第一步pH值調(diào)節(jié),先將氰化廢水〔1〕泵至反應(yīng)槽，依據(jù)氰化廢水〔1〕的pH值酌量添加堿或酸〔2〕，將氰化廢水〔1〕的pH值調(diào)至8.0～11.5;

　　第二步因科除氰,向第一步已調(diào)節(jié)好pH值的氰化廢水〔1〕添加亞硫酸鈉〔3〕并混合均勻，亞硫酸鈉〔3〕添加量與含銅金礦石氰化廢水中總氰的質(zhì)量濃度比不低于4倍;采用氣液混合裝置溶氣泵將含有氧氣的氣體〔5〕空氣與上述已投加亞硫酸鈉的氰化廢水進行充分地氣液混合，反應(yīng)過程中用DO或ORP監(jiān)測儀〔4〕監(jiān)測反應(yīng)槽中氰化廢水的DO值或ORP值，若DO值不低于飽和溶解氧85%時或ORP值迅速或急劇上升時值與剛加入亞硫酸鈉后所測的ORP比值不大于1.3:1，停止含氧氣氣體〔5〕的混合，因科除氰反應(yīng)結(jié)束，氣液混合產(chǎn)出達到設(shè)定值的廢水和未達到設(shè)定值的廢水，未達到設(shè)定值的廢水返回因科除氰返回因科除氰;

　　第三步固液分離,對第二步達到設(shè)定值的廢水采用混凝沉淀法或濃密沉淀法或過濾和壓濾法中任一種或幾種組合進行固液分離，分離出以氫氧化銅為主的沉渣〔10〕產(chǎn)品和上清液〔9〕;

　　第四步氧化強化，向第三步固液分離的上清液〔9〕添加不小于10mg/L的氧化劑〔6〕次氯酸鈉，并利用頻率不小于20kHz的超聲波元件進行超聲波強化及誘發(fā)產(chǎn)生氧化能力僅次于氟的羥基自由基(OH·)，OH·標(biāo)準(zhǔn)電極電勢高達2.80V能夠徹底氧化殘余的氰根、硫氰根、氨氮、COD等難氧化物質(zhì)氧化，得超聲波強化后的溶液;

　　第五步催化氧化，將第四步超聲波強化后的溶液，通入裝有活性炭的活性炭罐內(nèi)，停留時間不小于5min，溶液在活性炭柱內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，包括催化氧化、吸附、過濾、截留等，得凈水〔7〕和載金炭〔8〕。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的氣液混合裝置還可是曝氣盤或射流器或溶氣泵。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的含氧氣的氣體〔5〕還可是純氧氣。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是所述的氣液混合氣液比隨含氧氣的氣體中氧氣濃度的增大或氣體流量的增大而減小，折算成所需氧氣與溶液量的體積比值不小于1.2。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的氧化劑〔6〕還可是含氧氣的氣體或雙氧水或次氯酸鈉。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的超聲波發(fā)生元件可是一個或多個。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的超聲波元件發(fā)射頻率為同頻或是異頻。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的方法，其特征是所述的超聲波元件的總功率不小于0.2w/cm2。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的超聲波強化作用于管道或反應(yīng)槽內(nèi)部或反應(yīng)槽外部。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征是所述的超聲波強化水力停留時間不小于3min。

　　說明書

　　含銅金礦石氰化廢水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含銅金礦石氰化廢水處理方法，適于含銅金礦石氰化廢水處理應(yīng)用。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國黃金需求量的增大和含金礦產(chǎn)資源的不斷枯竭，含銅金礦石作為較典型的難處理礦石，已逐漸成為主要的開采對象。氰化法是一種可從礦石、精礦以及尾礦中提取金的最經(jīng)濟而又簡便的方法，它同時具有成本低、穩(wěn)定性好、溶金能力強和對礦石類型適應(yīng)性廣等優(yōu)點，是我國巖金礦山當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)的主要提金方法。以堆浸、炭浸、炭漿、加壓浸出、細(xì)菌浸出和流化床焙燒等工序處理含銅金礦石均涉及氰化法，其促使一些含銅金礦石邊界品位從1克/噸下降至目前的0.2克/噸，使過去大量被視為廢石的資源得到重新利用。但在含銅金礦石的選冶過程中，不可避免的產(chǎn)生了一定量對人體安全和生態(tài)環(huán)境存在巨大威脅的堿性、含氰和其它重金屬(主要為銅)的廢水。

　　目前，國內(nèi)處理該類廢水主要以破壞氰化物的方式為主，如自然降解法、漂白粉/雙氧水法、因科法、臭氧氧化法和電解氧化法等，但都在某些方面存在不足，如漂白粉氧化法沉渣量大需占尾礦庫容、渣中有價金屬銅品位低而無法回收且工人操作環(huán)境差、水中殘留余氯高(外排時對水體生物造成死亡威脅)，因科法反應(yīng)終點控制不精確、氣液混合的空氣過量系數(shù)大，如氣液比大于20，停留時間長約30min且處理后水質(zhì)無法穩(wěn)定達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，雙氧水氧化法、臭氧氧化法和電解氧化法均存在運行或投資費用高等等。

　　為此尋求一種易控制、成本低、處理效果好、能長期穩(wěn)定運行的含銅金礦石氰化廢水處理方法就顯得尤為迫切。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的任務(wù)是為了克服現(xiàn)有工藝的不足，提供一種含銅金礦石氰化廢水處理方法，采用該方法后，可大大縮短含銅金礦提金的工藝流程，劇毒藥劑氰化鈉的消耗明顯下降，生產(chǎn)成本明顯降低。

　　本發(fā)明的任務(wù)是通過以下技術(shù)方案來完成的：

　　含銅金礦石氰化廢水處理方法，依次按如下步驟工序與條件進行：

　　第一步pH值調(diào)節(jié),先將氰化廢水泵至反應(yīng)槽，依據(jù)氰化廢水的pH值酌量添加堿或酸，將氰化廢水的pH值調(diào)至8.0～11.5;

　　第二步因科除氰,向第一步已調(diào)節(jié)好pH值的氰化廢水添加亞硫酸鈉并混合均勻，亞硫酸鈉添加量與含銅金礦石氰化廢水中總氰的質(zhì)量濃度比不低于4倍;采用氣液混合裝置溶氣泵將含有氧氣的氣體空氣與上述已投加亞硫酸鈉的氰化廢水進行充分地氣液混合，反應(yīng)過程中用DO或ORP監(jiān)測儀監(jiān)測反應(yīng)槽中氰化廢水的DO值或ORP值，若DO值不低于飽和溶解氧85%時或ORP值迅速或急劇上升時值與剛加入亞硫酸鈉后所測的ORP比值不大于1.3:1，停止含氧氣氣體的混合，因科除氰反應(yīng)結(jié)束，氣液混合產(chǎn)出達到設(shè)定值的廢水和未達到設(shè)定值的廢水，未達到設(shè)定值的廢水返回因科除氰返回因科除氰;

　　第三步固液分離,對第二步達到設(shè)定值的廢水采用混凝沉淀法或濃密沉淀法或過濾和壓濾法中任一種或幾種組合進行固液分離，分離出以氫氧化銅為主的沉渣產(chǎn)品和上清液;

　　第四步氧化強化，向第三步固液分離的上清液添加不小于10mg/L的氧化劑次氯酸鈉，并利用頻率不小于20kHz的超聲波元件進行超聲波強化及誘發(fā)產(chǎn)生氧化能力僅次于氟的羥基自由基(OH·)，OH·標(biāo)準(zhǔn)電極電勢高達2.80V能夠徹底氧化殘余的氰根、硫氰根、氨氮、COD等難氧化物質(zhì)氧化，得超聲波強化后的溶液;

　　第五步催化氧化，將第四步超聲波強化后的溶液，通入裝有活性炭的活性炭罐內(nèi)，停留時間不小于5min，溶液在活性炭柱內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，包括催化氧化、吸附、過濾、截留等，得凈水和載金炭。

　　說明書中所述的百分比均為質(zhì)量百分比。

　　本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

　　1.組合因科除氰、超聲波技術(shù)和催化氧化技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢互補與統(tǒng)一，總氰去除率不小于99%，銅去除率不小于99%;濾渣中銅品位不小于20%,反應(yīng)更易于控制，抗水力沖擊負(fù)荷能力強，技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定、良好。

　　2.采用亞硫酸鈉進行因科除氰，過程中無需維持水體pH值，簡化操作;

　　3.除氰過程中，首次引入水體DO或ORP的實時監(jiān)測，準(zhǔn)確控制反應(yīng)終點，降低含氧氣體的使用量約60%～90%，減少動力消耗。

　　4.獨創(chuàng)性利用超聲波強化，在較短的超聲波作用時間內(nèi)只需添加少量的氧化劑即可獲得強氧化能力的羥基自由基，大大減少氧化劑用量和藥劑費用。

　　5.運用活性炭催化、氧化、吸附等作用，保障處理后的凈水各項水質(zhì)指標(biāo)國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。

　　6.獲得可直接出售的以氫氧化銅為主的高品位沉渣，且可回收水中含有的微量金。