金矿尾矿及废水中氰化物的处理研究进展
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黄金湿法冶炼含氰废水处理摘要:黄金冶炼厂黄金精炼过程中产生的氰化废水需要进行有效处理,以保证处理的有效性,防止氰化物释放到公共环境中,对生态环境造成负面影响。
本文分析了黄金冶炼含氰废水的概念,论述了近年来的研究进展,着重阐述了黄金冶炼生产中含氰废水的处理方法。
致力于含氰废水的有效治理,为经济环境、生态环境和社会环境的同步发展奠定坚实的基础。
关键词:黄金冶炼;含氰废水;处理方法;研究进展引言在黄金冶炼厂中,含氰废水产生于许多生产作业中,废水中含有多种污染物,其中氰化物含量高。
日常生活中排放的含氰废水如果处理不当,很容易造成环境污染问题。
科学研究表明,微量氰化物进入人体或动物体内后,会在短时间内引起中毒反应,导致人畜死亡。
1黄金冶炼含氰废水的概念冶金行业需要使用大量的氰化物,而基于此,冶金厂产生的含有大量氰化物的废水,如果处理不当或不规范,则直接排放的话会使外部水环境造成非常严重的污染问题。
相关领域综合研究表明,每年各行业排放的氰化物达数千万吨,这种含氰废水排入水体将构成重大综合威胁。
进入人体后,引起组织缺氧最终导致窒息。
对于一些小动物和水生生物,氰化物的致死剂量很小。
基于此,氰化物的不达标排放将严重影响人类、动物和其他各种生物的生命安全,也会极大地破坏生态平衡。
结合含氰废水的污染,我国《污水综合排放标准》GB8978-1996规定一般企业含氰废水质量浓度标准应小于0.5ml/L。
虽然含氰废水的排放引起了广泛关注,但一些行业对含氰废水排放仍不重视,甚至超标。
含氰废水的处理需要社会各界的重视和关注,近年来我国相关领域的工程师、环境管理者和企业都在不断寻找价格低廉、操作方便、处理效果理想的氰化物废水处理工艺。
由于我国对生态环境的维护有着不可忽视的作用,因此需要对黄金冶炼过程中产生的含氰废水的处理进行加强研究。
2黄金冶炼含氰废水的处理方法2.1回收氰化物法2.1.1酸化回收法处理含氰废水的方法主要是将硫酸与含氰废水进行融合,在反应过程中酸化转化为HCN。
安环与分析黄 金GOLD2023年第4期/第44卷黄金矿山含氰废水净化与回收工艺研究进展收稿日期:2022-11-09;修回日期:2023-01-10基金项目:中央高校基本科研业务费项目(182506003)作者简介:谢 锋(1970—),男,教授,博士,研究方向为重贵金属冶金;E mail:xief@smm.neu.edu.cn谢 锋,杨志伟,王 伟,白云龙,董凯伟(东北大学冶金学院)摘要:黄金矿山每年产出大量含氰废水,其无害化处置和资源化回收利用是黄金矿山企业面临的严峻挑战和亟须解决的重大难题。
详细介绍了含氰废水净化技术及回收工艺优缺点,净化技术包括自然降解法、生物降解法、碱性氯化法、SO2/空气法、过氧化氢法、臭氧氧化法等,回收工艺包括AVR法、活性炭吸附法、树脂吸附法、溶剂萃取法、液膜法等,以期为黄金矿山含氰废水的处理及回收提供技术参考,最终实现矿山的绿色可持续发展。
关键词:含氰废水;净化;回收;资源化;无害化 中图分类号:TD926.5 文章编号:1001-1277(2023)04-0080-06文献标志码:Adoi:10.11792/hj20230417 氰化提金工艺目前仍是黄金矿山普遍应用的提金方法。
Elsner首次发现金能够溶解在氰化物溶液中[1],之后氰化法开始应用于工业实践[2]。
但是,随着黄金行业的不断发展,采用常规氰化工艺能够直接处理的简单易处理金矿逐渐减少。
各种类型的难处理金矿,如复杂含铜多金属伴生型金矿、砷黄铁矿或黄铁矿包裹型金矿等已成为常见的金矿石。
如果金矿石中含有铁、铜、锌等多种伴生金属,其氰化浸出过程中氰化物消耗将迅速增加。
有研究表明,氰化浸出提取贵金属金、银所消耗的氰化物不超过氰化物总量的2%,其他绝大部分是以游离氰化物、硫氰酸盐和金属氰化物的形式流失于含氰废水中[3]。
例如:由于大多数铜矿物在氰化物溶液中都具有较高的溶解度,因此含铜金矿氰化浸出过程中氰化物消耗量明显增大,在锌置换或活性炭吸附法提金后,含氰废水中铜氰化物残留浓度依然较高[4]。
• 84 •有色金属(冶炼部分)(http://ysyl. bgrimm. cn)2021年第1期doi:10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 01. 016黄金冶炼氰渣火法处理研究现状及展望刘志建1,金哲男1,王保仁1,杨洪英1,董准勤2,陈涛2(1.东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,沈阳110819;2.山东恒邦冶炼股份有限公司,山东烟台264109)摘要:焙烧氰化尾渣是含金硫化矿氰化法提金产生的固废,占氰渣总量的50%以上。
其中的金被铁矿石和脉石包裹,采用火法回收工艺才可有效回收金和铁。
目前的火法回收工艺有氯化挥发焙烧法回收金银、还原焙烧磁选法回收铁、氰渣-铜精矿协同冶炼同时回收金和铁。
氰渣-铜精矿协同冶炼法具有高效性、经济性和环保性,前景更加广阔。
关键词:氰化尾渣;火法工艺;氯化焙烧;焙烧一磁选;协同冶炼中图分类号:X758 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2021)01-0084-05R esearch Status and Prospect of Pyrom etallurgical T reatm entof C yanide Residue from Gold Sm eltingLIU Zhi-jian1 ,JIN Zhe-nan1 ,WANG Bao-ren1 ,YANG Hong-ying1 ,DONG Zhun-qin2,CH EN Tao2(1. Key Laboratory of Ecological Metallurgy of Polymetallic Symbiotic Minerals* Ministry of Education,Northeastern University, Shenyang 110819, China;2. Shandong Humon Smelting Co. , Ltd. , Yantai 264109, Shandong, China)Abstract:Calcined cyaniding tailings are solid wastes produced by cyaniding of gold bearing sulfide o re, accounting for more than 50%of total cyanide slag.Gold is wrapped by iron ore and vein stone,which can be recovered effectively only by pyrometallurgical process.Current pyrometallurgical processes include gold and silver recovery by chlorination volatilization roasting,iron recovery by reduction roasting and magnetic separation,and gold and iron recovery by cyanide slag-copper concentrate combined smelting. The cooperative cyanide residue-copper concentrate smelting method has the advantages of high efficiency, economy and environmental protection,and has a broad prospect.Key words :cyanidation slag;pyrometallurgical process;chloridizing roasting;roasting-magnetic separation;collaborative smeltingl氰化尾渣i.i氰化尾渣的来源金精矿经过氰化浸出后得到的残渣即为氰化尾渣。
管理及其他M anagement and other金矿尾矿渣及其污染土壤中氰化物的降解策略研究李鹏飞摘要:随着社会的进步,我国黄金行业也在不断发展。
而氰化提金工艺是当前在矿石中提取金的最主要途径,它具有明显的优势,不仅浸出率较高,而且工艺比较简单,操作起来很方便,成本也较低,是一项比较成熟的技术。
然而,在氰化提金的过程中,会产生大量含有氰化物的矿渣,其一般被集中放置于尾矿库中。
而这金矿尾矿渣则成为污染周边环境的重大风险源,如果对其处置不当,很容易就对周围的水体环境和土壤环境产生巨大的危害。
本文对金矿尾矿渣及污染土壤中氰化物的分布与降解规律以及有效降解策略,进行了深入研究。
关键词:金矿尾矿渣;污染;土壤;氰化物;降解氰化物是一类具有剧毒的化学物质,若附着在生物体上,将会对其造成严重的危害。
但每年都有大量的氰化物被应用于金矿的提取过程中,因此在金矿尾矿渣中含有大量的氰化物。
若一旦出现尾矿坝垮坝等事故,就会对附近的河流域农田带来严重的污染。
在土壤剖面中,氰化物还会进行相应的迁移,其运移活动与土壤中易溶性盐的转化情况相当相似。
而这种运移行为,不仅会对土地造成二次污染,而且可能会干扰到土地的修复功能,对土地上生长的植物及活动的动物都将带来极大的威胁,使土壤上产出的农作物受到污染,甚至经过食物链,逐步进入到人类的机体中,为人类的健康和安全带来严重危害。
因此,我们必须加强对金矿尾矿渣及其污染土壤中氰化物的降解与治理,控制并减少其对自然环境和人们身体健康的危害。
1 氰化物概述氰化物泛指包含氰基(-CN)的化合物。
在氰基中,碳原子与氮原子通过三键相连接,因而其具有较强的稳定性,在进行化学反应的过程中,氰基基本上都是作为一个整体的结构而参与的。
从氰化物的状态来看,有气态、液态和固态。
而依照其化学键与化学性质,我们又可将氰化物分为有机氰化物、无机氰化物和氰化物衍生物。
其中的有机氰化物依据结合方式的差异,又可分成氰类与异氰类,它们的毒性都比较高。
金氰化厂废水中金的回收及废水净化探讨摘要:自改革开放以来,不仅我国的黄金工业技术得到了快速的发展,黄金工业的环境保护工作也有了突飞猛进的发展,尤其是含氰废水的处理和黄金的回收。
本文从金氰化厂废水的特性出发,对金氰化厂废水中金的回收及废水的净化进行研究和探讨,从而总结出废水净化的方法。
关键词:金氰化厂;废水;回收;净化虽然金氰化厂对外排放的废水都经过处理,但其仍然含有一小部分的氰化物、金、银等重金属离子。
因此做好金氰化厂废水中金的回收和废水的净化不仅有着极其重要的作用,而且也成为了黄金矿山环境保护的主要工作。
1金氰化厂废水的特性金氰化厂废水中的氰化物是由矿石的组成和作业条件决定的。
在排放的废水中,除了氰化物外还存在着硫氰酸盐等其它的化学物质[1]。
其中硫氰酸盐来自生产过程中的充气或者是浸出过程中由氰化物和其他不稳定的硫原子共同发生的反应而产生的。
同时氰化废水中含有大量的剧毒,尤其是金属氰化络合物和氰化物中存在的剧毒是最多的,因而成为了环境的一大公害。
2破坏金氰化厂废水中氰化物的方法2.1氯化法碱性氯化法是破坏金氰化厂废水中氰化物最为常见的方法,其广泛应用在对氰化电镀厂、金矿氰化厂、金氰化厂等单位的废水处理。
碱性氯化法的原理则是采用液氯或者是氯气、漂白粉将废水中的氰氧化成二氧化碳和氮气等无毒的物质。
2.2二氧化硫空气氧化法二氧化硫空气氧化法法又称InCo法,是由美国InCo金属公司在80年代初研究出来的,其原理是用二氧化硫和空气氧化剂,在铜离子催化剂的条件下对废水中的氰化物进行氧化,从而生成碳酸氢根和硫酸亚铁铵。
该方法的使用不仅可以出除去游离的氰离子、分子氢和络合氰,而且还能把氯化法难以除去的铁氰络合物进行清除,使得处理后的废水达到排放的标准。
2.3双氧水氧化法和臭氧氧化法2.3.1双氧水氧化法双氧水氧化法适合低浓度的含氰废水。
过氧化氢在碱性PH值为10~11有铜离子催化剂作用下对氰化物进行氧化,生成氧化物和硫酸亚铁铵等化学物质。
2023年第11期/第44卷黄 金GOLD安环与分析氰化尾矿深度净化处理试验研究收稿日期:2023-04-20;修回日期:2023-08-10基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC1902001)作者简介:王荣群(1991—),男,工程师,从事黄金矿山环境保护研究工作;E mail:418771043@qq.com王荣群(长春黄金研究院有限公司)摘要:以某黄金生产企业氰化尾矿作为研究对象,分别采用6种单一方法及联合工艺进行处理,最终确定最佳处理工艺及参数。
结果表明:过氧化氢+臭氧氧化法与活性炭催化氧化法可以将氰化尾矿处理至HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制标准》中尾矿库处置和回填要求,且可回收尾矿中的有价金属元素,为氰化尾矿治理提供一种工艺参考。
关键词:氰化尾矿;破氰;臭氧氧化法;过氧化氢氧化法;活性炭催化氧化法 中图分类号:TD926.4 文章编号:1001-1277(2023)11-0097-03文献标志码:Adoi:10.11792/hj20231120引 言氰化提金工艺一直是当前黄金生产的主流工艺,由于金品位低,黄金产率低,因此在生产黄金的同时产生了大量氰化尾矿。
氰化尾矿被列入《危险废物名录(2016版)》后,其处置与利用问题一直是全行业关注的焦点。
氰化尾矿中除含有剧毒的氰化物外,一般还含有铜、锌、铅等重金属,如何在处理氰化尾矿使其达到HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制标准》中尾矿库处置或回填要求的同时,尽可能回收尾矿中有价金属元素,是目前黄金氰化企业环保治理关注的重点[1-5]。
本文在一系列试验基础上,选择过氧化氢氧化法、过氧化氢+臭氧氧化法与活性炭催化氧化法联合工艺对某黄金生产企业氰化尾矿进行处理,处理后尾矿可达到HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制标准》中尾矿库处置和回填要求,并对尾矿中金、银、铜进行了回收,为氰化尾矿的治理提供一种工艺参考。
1 试验部分1.1 仪器与材料仪器:臭氧发生器,泰兴环保设备厂;UV-1700紫外-可见分光光度计,日本岛津公司;AA-6300C原子吸收分光光度计,日本岛津公司。
云南某金矿含氰废水处理工艺研究
周吉奎;喻连香
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2013(000)012
【摘要】云南某金矿采用传统氰化工艺生产黄金.为使该矿的含氰废水能达标排放,采用“次氯酸钠两段氧化+活性炭吸附”联合工艺对其进行了除氰试验.结果表明:在一段局部氧化反应的pH=10.5、m(NaC1O)∶m(CN-)=2.5,二段完全氧化反应的pH =9.1、m(NaClO)∶m(CN-)=7,两段氧化反应的反应时间均为15 min条件下,废水经次氯酸钠两段氧化,游离氰根含量可由原来的45.01 mg/L下降到0.19 mg/L.两段氧化后的废水再用200 mg/L的活性炭吸附1h,可使其游离氰根含量<0.05 mg/L,从而达到《生活饮用水卫生标准》和《工业企业设计卫生标准》的要求.
【总页数】4页(P139-142)
【作者】周吉奎;喻连香
【作者单位】广州有色金属研究院;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室;广州有色金属研究院;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室
【正文语种】中文
【相关文献】
1.金矿含氰废水处理技术 [J], 李亚峰;顾涛
2.黄金矿山含氰废水处理技术评述 [J], 方荣茂
3.金矿含氰废水处理技术 [J], 邹晓男
4.某黄金矿山高浓度含氰废水处理试验 [J], 郭雪婷; 迟崇哲; 刘强; 张宇
5.某黄金矿山低浓度含氰废水处理技术研究 [J], 费运良; 兰馨辉; 高飞翔; 王莹; 刘强
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金矿尾矿及废水中氰化物的处理研究进展
摘要:金矿开发期间形成的含氢尾矿,成为了当今迫切需要解决的环境问题,
不但要提出科学的处理方法,而且还需要加强对该机制方面的研究。
本文详细介
绍了氰化物在金矿尾矿的常规处理技术,并讨论了氰化物的常规处理技术和新的
处理技术,望能有一定的参考价值。
关键词:金矿尾矿;废水;氰化物;处理研究;进展
前言:1890世界上第一个氰化提金厂在非洲诞生,并逐渐在世界各地传播,
并成为了现代黄金主要提取方法的标志。
一方面,这种方法的应用使黄金的产量
得到了增加,同时,这也会使环境的污染更加严重。
此外需要按照现在节能环保
的具体要求,深入研究使用氰化法处理金属尾矿及废水,意义很重大。
1氰化物的常规处理技术
1.1沉淀法
沉淀法主要使用不溶性盐,并根据溶液成分分离的原理进行操作。
而硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁等通常使用的沉淀剂。
在特有的处理过程中,要在废水中一定
量的沉淀剂,在自由状态下的氰化物就会沉淀,过滤后的氰化物废液和沉淀物被
分离出来,然后使用硫酸对沉淀进行处理可以得到氰化氢气;最后用碱溶液吸收
沉淀物,就会生成较高浓度的氰化物溶液。
在进行含氰废水的高浓度处理中可以
使用氰化物溶液沉淀法。
若浓度较低,其处理效果就会降低。
在实际应用中,沉
淀法和Fenton试剂结合起来使用会在一定程度上降低游离氢离子的浓度,并且经过处理后的废水完全可以直接进行排放。
1.2 微生物法
微生物处理法与物理处理和化学处理法对比,最明显的优势是与天然氨氮相比,其处理成本更低,处理速度更快。
根据有关研究可知,微生物在氰化物中的
作用机理是首先使氰化物向氨氮进行转化,随即在实现硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的
转化。
另外,一些微生物可以氧化硫氰酸盐和氰化物,可是,由于氰化物具有毒性,微生物在使用前应被驯化。
这种方法在国外已被广泛使用,并已在商业应用
中实施。
对于高浓度含氰废水来说,应对高效菌株进行筛选,如有必要,应结合
如臭氧-微生物降解等除氰工艺。
1.3氧化法
含氰化物废水的氧化处理是常见的。
而ClO-2,臭氧,次氯酸盐,过氧化氢是
常用的氧化剂。
在实际处理中,先对废水中的酸度和碱度进行调整,并最好让pH 值小于11,然后将氧化剂加入其中,经过30分钟的搅拌后,99%的氰化物能够
被去除,最后使pH值小于9,CN-浓度小于0.5毫克/升,可以正常排放。
例如过
氧化氢,通常适用于pH值为9~11的废水,在常温强狂下,铜离子被用作为氧
化氰化物的催化剂,使得氰酸根离子产生。
最后,经过水解,铵离子和碳酸根离
子被有效生成。
而试剂昂贵,腐蚀性强,易分解都是过氧化氢的使用缺点,无论
是运输还是使用都会有很大的危险性。
又如,在含氰废水中使用臭氧的优点是,
可以避免二次污染,并且处理相对简单,其缺点是只有在低浓度含氰废水中才可
以使用,而且电能的耗费会很大,有较高的投资成本。
其化学反应式如下所示:
CN - +O 3 →CNO - +O 2 ,SCN - +0 3 +H 2 O→CN - +H 2 SO 4 ,2CNO -+3O 3 +H 2
O→2HCO - 3 +3O 2 +N 2
1.4酸化回收法
低成本,药剂的种类繁多是酸化回收法的优点,并且在处理的过程中,废水
中的金、银、铜、锌和亚铁氰化物可以通过沉淀而分离,并回收利用。
缺点是低
浓度含氰废水中不适用,会增加一定的处理成本; 如果外部气温比较低,应首先
加热废水,如果对硫酸的含量有严格的要求,则需要使用其他方法进行处理,HCN是酸化回收的常用试剂。
整个过程主要包括三步:一是HCN气体吸收; 二是HCN的挥发; 第三是废水形成酸化。
废水中的碱可以通过非氧化性酸的加入实现
中和,导致氰化物发生水解,之后,铅,锌,铜,铁都将形成沉淀。
此外,主要
使用四维负压吹脱反应器来对3R-O回收技术进行,首先对产生的氰化氢气体进
行吸收,然后氰化钠溶液形成,并对硫氰酸盐进行氧化,最后对废水中的氰化物
实行进一步的回收。
从而降低COD的指数,最后回收利用其中有价值的物质。
1.5离子交换法
离子交换法可以促进交换剂和溶液的交换,达到组分分离的效果。
通过对含
氰废水的研究,水中含有很多的金属氰化物络合物,阴离子交换树脂对络合物的
吸附能力是氢离子的4倍。
具体而言,当一个金属离子被吸附时,四个CNˉ被同
时吸附,由此提高CNˉ的吸附效率。
实际应用表明,由于不同金属氰化物络合物
的离子交换树脂的亲和性不同,铜氰化物络合物的吸附量高于氰化锌络合物,这
表明相关人员能够把CNˉ转换为向亲和力较强的金属络合物。
离子交换法的缺点在于它受解吸过程的限制并沉淀和沉积在树脂表面上,这
显着降低了树脂的能力并且也增加了加工成本。
基于此,在处理过程中需要关注
几个方面:首先,新功能树脂的开发后需要具有高解吸能力和高选择性; 第二,
对废水中的技术离子进行预处理,使其成为能够容易解吸的络合物,最终使沉淀
物的形成得到降低,改善了树脂的功能;第三,对不同种类树脂的解吸能力、吸
附能力详细进行分析。
有必要的话,可以综合应用各种树脂。
2氰化物的新型处理技术
2.1催化吸附法分析
纳米二氧化钛作为催化吸附法常用的基本原料,在硅藻土上进行负载后,制
备成二氧化硅和二氧化钛的复合吸附材料。
孔容积大,比表面积大是此材料的特点,而且具有很高的催化活性和吸附性,不但对废水中的氢根离子进行催化分解,还可以对铜离子实现有效的吸附。
2.2沉淀-电吸附法分析
沉淀-电吸附法,将适量的硫酸锌沉淀剂加入废水中,有效的去除水中的CN-,锌,铜铁氰化等离子。
其次,将稀硫酸加入沉淀物中然后生成Zn,接着对HCN
进行吸收和再利用,在回收Cu时使用氨水。
Zn [Fe(CN)6]是气固体残留物的主
要组成部分。
最后,以煤基电极材料作为阴极和阳极,对电压进行适当的调整,
使电吸附处理能够顺利完成,最终实现综合处理的目标,这个方法不但成本低,
而且其应用价值喝高。
2.3次氯酸钠氧化-活性炭吸附法分析
在中国云南某一个金矿的床中,通过利用次氯酸钠氧化-活性炭吸附法,实施
了部分氧化反应和两步完全氧化反应。
让反应时间在15分钟以内,废水用次氯
酸钠氧化后,将游离态氰离子的含量从45毫克每升降低到0.19毫克每升,然后
实施活性炭吸附,最终让氰化物离子浓度降低到0.05mg / L以下,完全符合工业
用水和生活饮用水的规范标准。
结束语:
总之,金矿尾矿和废水中的氰化物毒性较大,会严重污染生态环境。
现在人们重点关注的焦点就是能够选择一种较为有效的处理方案。
而本文分别从常规处理技术、新型处理技术两方面,对各种加工方法和优、缺点进行了详细的介绍。
望可以对有关人士有帮助作用,最终能够利益黄金生产业的健康良好的发展。
参考文献:
[1] 周吉奎,喻连香.云南某金矿含氰废水处理工艺研究[J].金属矿山,2013(12):139-142.
[2] 王平,杨静,史娟华,等.二氧化硅 /二氧化钛复合材料合成条件对其处理含氰废水性能的影响[J].有色金属(冶炼部分),2014(1):71-74.
[3] 张亚莉,杨静,于先进,等.二氧化硅 /二氧化钛催化吸附材料的制备及处理含氰废水研究[J].湿法冶金,2014(4):313-316.
[4] 张利华,周珉,瞿贤,等.活性污泥处理含氰废水毒性及降解机制研究[J].湿法冶金,2015(2):149-153.。