氰化钠堆浸提金术(氰化提金工艺流程图解) “三废”处理技术 氰化提金工艺:& nbsp；& nbsp& nbsp中国是黄金生产大国，黄金开采历史悠久，提取方法多。 目前黄金生产主要采用氰化提金工艺；在生产过程中会产生废水、废气、废渣(通常称为“三废”)，如不加以处理，会严重破坏环境，危害人们的健康。 针对不同的污染源和污染物，国内外黄金选冶企业都在现有处理方法的基础上积极研究新的处理技术。 在前人研究的基础上，简要总结了当前黄金生产过程中产生的“三废”的主要处理方法。 & nbsp& nbsp& nbsp一、废水处理& nbsp& nbsp& nbsp目前黄金生产企业大多采用氰化法提金。然而，在提氰过程中，会产生大量的含氰废水，如氰化贫液、洗矿废水和尾矿浆。 氰化提金废水中主要化学成分为CN-、SCN -、Au (CN) 2-、Cu (CN) 42-、Fe (CN) 42-、Ni (CN) 42-、Zn(CN)42-等，这是由矿石成分和生产工艺操作条件决定的。 含氰废水的主要处理方法包括化学法、物理化学法、自然降解法和微生物法。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)化学法:& nbsp& nbsp1.氯气氧化法:& nbsp& nbsp氯气氧化法于1942年应用于工业生产，至今已有60多年。 这个方法比较成熟。 我国许多金矿都采用这种方法处理含氰废水。 & nbsp& nbsp& nbsp福建紫金矿业有限公司黄金冶炼厂采用中和-碱氯-混凝沉淀联合工艺。 在氯氧化法中，使用的碱是廉价的石灰，用漂白粉产生有效氯，可以去除废水中残留的总氰化物，去除率达到97.4%。混凝法利用三种物质共同处理重金属，去除率可达98%以上，特别是对铜、锌离子的去除率可达100%。 采用这种废水处理工艺，可以去除废水中的悬浮物。 & nbsp& nbsp& nbsp二氧化氯用于气体喷射水力旋流器处理含氰废水。结果表明，当pH值在2 ~ 12之间时，二氧化氯可以完全处理废水中的游离氰化物。 在高pH值下，二氧化氯可以处理铁氰化物，在pH值为11.23时，铁氰化物的去除率达到78.8%。 & nbsp& nbsp& nbsp2.酸化回收法:& nbsp& nbsp酸化回收法已经使用了60多年。 早在1930年，国外某金矿就用这种方法处理含氰废水，其HCN汽提(或HCN煤气发生)设备为填料塔，与现有设备基本相同，但HCN煤气吸收设备为隧道式，与现在的吸收塔相比效果差，能耗高。 经过60多年的技术进步，酸化回收工艺装备已经达到比较完善的水平。 我国采用酸化回收法处理高品质含氰废水已有十余年，取得了良好的经济、社会和环境效益。 & nbsp& nbsp& nbsp2003年对含氰废水零排放工艺进行了研究。实验结果表明，废水酸化-沉淀-碱中和工艺不仅去除了贫液中的杂质离子，还回收了有价金属铜，并使氰化物返回系统直接利用，保证了含氰废水的零排放，实现了环境、社会和经济效益的统一。 加拿大Agnico-Eagle银精炼厂采用酸化法同时回收氰化物和贵金属。 & nbsp& nbsp& nbsp3.SO2-空 氧化法:& nbsp；& nbsp80年代初，研究了焦亚硫酸钠-[/K0/]气体去除工业废水中氰化物的处理工艺。 该工艺除氰彻底，操作简单安全，用量少，成本低。 焦亚硫酸钠-空气体法的原理是以SO2-O2混合气体为氧化剂，二价铜为催化剂，将废水控制在一定的pH范围内，使CN-氧化成CNO-，CNO-水解生成NH3和HCO3 -。 二氧化硫以焦亚硫酸钠的形式加入，用石灰或NaOH调节pH值。 废水中大部分重金属氰化物络合物被分解，其中氰化物离子被氧化，而金属离子以Me2Fe(CN)6、Me(OH)2或MeCO3(Me为二价金属离子)的形式从废水中沉淀分离出来。 该方法的优点是可氧化去除游离氰化物或络合氰化物，且试剂成本低，净化效果好。这是一种很有前途的方法。 但也存在一些缺点，如反应过程中pH值难以控制，不能随着pH值的变化进行自动加药等。 & nbsp& nbsp& nbsp4.双氧水氧化法:& nbsp& nbsp用过氧化氢氧化法处理金矿含氰废水的技术研究是由杜邦公司于1974年完成的。 美国霍姆斯特克金矿采用过氧化氢法处理含氰废水，取得了良好的效果。 & nbsp& nbsp& nbsp采用过氧化氢氧化法处理工业生产中的含氰废水。 结果表明，过氧化氢法可用于含氰污水二次酸化回收后的尾液处理，并能取得良好的效果。 当尾液中氰化物的初始质量浓度为50 ~ 500 mg/L时，经处理后，排放废水中氰化物的质量浓度可降至0.5mg/L以下，达到国家废水排放标准。 双氧水工艺操作简单，投资少，但在处理高质量的含氰污水或氰化尾渣浆时，化学药剂的消耗量会成倍增加，因此最好将该方法与其他污水处理方法相结合。 & nbsp& nbsp& nbsp5.臭氧氧化法:& nbsp& nbsp自1902年德国首次大规模使用臭氧处理自来水以来，全球已有数千座自来水厂使用这种方法处理自来水。 我国从20世纪80年代开始研究臭氧氧化法处理含氰废水，并取得了一定的进展。但由于国产臭氧发生器生产能力小，投资大，至今未进行工业试验。 & nbsp& nbsp& nbsp2005年，进行了臭氧氧化法处理尾矿浆中氰化物的小型试验研究。 实验的小样品来自吉林省某金矿，用1L搅拌器进行反应。臭氧发生器的型号为XFZ-5。 实验结果表明，含氰尾矿浆经臭氧氧化后总氰化物浓度小于0.5mg/L，符合工业废水排放标准要求。 分别在O3、O3/H2O2、O3/UV和O3/H2O2/UV辐照条件下处理含氰废水，得出在这些条件下反应按一级反应进行的结论。O3处理的最适pH值为12，O3/H2O2、O3/UV和O3/H2O2/UV辐照处理的最适pH值为9.5。O3/H2O2反应最快；在光照下，废水中的COD值明显下降。 & nbsp& nbsp& nbsp研究了在静态圆筒中用臭氧和含氰废水处理氰化物的逆向方法。实验表明，臭氧能有效处理缸内废水中的氰化物，处理效率达90%以上。同时证明了气缸的容积对处理效率没有影响。 & nbsp& nbsp& nbsp6.沉淀-提纯法:& nbsp& nbsp沉淀-碱性氯化法处理高品质含氰废水 首先加入适量的亚铜离子，在优质含氰废水中形成氰化亚铜沉淀，过滤后的滤液用次氯酸钠氧化。 研究证明，该工艺可有效降低废水中氰化物的含量，处理后的废水可达到排放标准，废渣也可回收利用。 & nbsp& nbsp& nbsp7.抵押品法& nbsp& nbsp& nbsp利用硫酸亚铁与含氰废水反应制备铁蓝，回收了废水中的氰化物，取得了一定的经济效益。 这种方法的缺点是处理后的废水达不到排放标准。 用铁蓝法处理含氰废水时，在一定的pH值下，同时加入亚硫酸钠，使处理后的废水达到排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp改进了硫酸亚铁法，对氰质量浓度为x×103mg/L的废水净化率达99.99%以上。同时回收了工艺中产生的废渣，成功提出了处理高品质含氰废水的新工艺。 & nbsp& nbsp& nbsp8.水解法& nbsp& nbsp& nbsp研究了加压条件下废水中氰化物水解的反应动力学。 结果表明，KCN加压水解符合一级反应动力学，提高温度和溶液pH值可以提高CN-的去除率。当pH值高于12时，CN-的去除速率随着pH值的变化而减慢。 最佳处理条件为:处理时间80分钟，温度180℃，pH=11.0。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)物理 化学法:& nbsp；& nbsp1.活性炭吸附法:& nbsp& nbsp1968年，加拿大研究了铜盐在活性炭催化分解中的作用，认为活性炭需要再生才能保持性能不变。 1987年，南非开始使用活性炭处理氰化厂的含氰废水并回收其中的金，在废水除氰方面取得了良好的效果。 国内对活性炭法的研究很多。除了用铜盐作催化剂外，还用其他催化剂与铜盐共同作用，效果良好。 & nbsp& nbsp2006年3月，采用活性炭吸附法处理废水中的游离氰化物。研究了杂质金属离子(铜和银)、通风条件、吸附剂和游离氰化物浓度对活性炭吸附速率和吸附容量的影响。 发现杂质金属离子(铜和银)的加入可以有效地增加活性炭对游离氰化物的吸附容量。 & nbsp& nbsp& nbsp2007年，微米泥炭用于处理含氰废水。 通过反复实验研究，微米泥炭材料的处理工艺对废水中的氰化物和重金属离子有很好的去除效果。 结果表明，平均水质指标为CODCr235mg/L，Cr6+2.05 mg/L，Cu2+1.04 mg/L，Pb2+0.008 mg/L，Cd2+0.0023 mg/L，处理后废水中污染物的平均去除率为CODCr65%~80% ~ 80%，CrC。 & nbsp& nbsp& nbsp2.溶剂萃取法:& nbsp& nbsp1998年报道了用萃取剂富集回收黄金选冶排放的含氰废水。 实验结果表明，在实验条件下，含20% N235的萃取体系易反萃，反萃率高。 工艺流程简单易行，氰化物回收率高。除了在提取过程中有少许逸出外，几乎所有的氰化物都可以回收。 & nbsp& nbsp& nbsp3.离子交换法:& nbsp& nbsp离子交换法既能回收有用物质，又能避免尾液排放造成的环境污染。 早在1950年，南非就开始研究用离子交换树脂处理黄金生产过程中的含氰废水。 1960年，前苏联开始研究用离子交换树脂处理杰列诺夫斯科夫选矿厂含氰废水，回收氰化物和黄金。1970年投入工业应用，取得良好效果。氰化物的回收率为78%。采用AB-17阴离子交换树脂作为离子交换剂，其对氰化物的吸附容量为30 mg/g。 & nbsp& nbsp& nbsp实验室研究了IRA-420树脂对碱性含氰废水中氰离子的吸附过程。用硫酸解吸，可解吸树脂上96.8%的氰化金络合物，并可有效回收废液中的氰化物。 & nbsp& nbsp& nbsp2004年研究了用201×7强碱性阴离子交换树脂回收氰化物。通过选择中性解吸剂NaCl，避免了酸解吸产生的剧毒氢氰酸，氰化物的回收更加安全有效。 同时，比较了D2-1树脂和201×7树脂对氰化物的吸附和解吸性能。 主要研究了两种树脂的最佳吸附条件、饱和吸附量、吸附热力学和动力学，确定了两种树脂的最佳吸附条件。 实验结果表明，201×7树脂对氰化物的吸附性能优于D2-1树脂，在氰化物处理和回收方面更具工业应用前景。 & nbsp& nbsp& nbsp结果表明，用强碱性阴离子树脂从黄金选矿厂废液中分离回收铜氰络合物是可行的。 用该树脂和1.25mgl/L的NaSCN溶液分别进行吸附和洗脱，对氰化亚铜络合物有较好的去除效果。 & nbsp& nbsp& nbsp研究了D296R大孔阴离子交换树脂对氰化物的吸附和解吸性能。考察了溶液浓度和流速对D296R树脂吸附和解吸氰化物的影响，测定了动态吸附曲线，确定了解吸条件。 D296R树脂回收氰化物具有吸附速度快、易解吸、操作简单、无二次污染、试剂用量少、成本低等优点，是一种具有工业应用前景的方法。 & nbsp& nbsp& nbsp1999年，用阴离子交换树脂回收碱性氰化物溶液中的金。在pH值为9 ~ 11的介质中，氰化物溶液被阴离子交换树脂吸附。然后，在pH > 12的介质中，树脂上的Au(CN)2-被Zn (CN) 42-置换，再用0.1 ~ 0.5 mol/L的氰化钠和KCN混合液洗脱，金和氰化物用电解洗脱液回收。 & nbsp& nbsp& nbsp4.液膜法& nbsp& nbsp& nbsp液膜技术是由美籍华人黎念之博士在20世纪60年代提出的，广泛应用于湿法冶金、各种离子分离、海水淡化、废水处理等领域。 该方法具有高效、快速、高选择性的优点，在含氰废水处理中具有潜在的应用价值。 & nbsp& nbsp& nbsp1987年提出用离子交换-气体膜法回收氰化物。 在不同实验条件下处理工业废水；研究表明，经该方法处理后的废水可达到排放标准，也可作为冲洗水返回车间，实现了废水的闭路循环。 & nbsp& nbsp& nbsp2004年，角金矿采用膜过滤技术，效果良好。同时解决了膜反洗水的问题。处理后的滤液直接对膜进行反冲洗，达到了预期的清洗效果。处理过程中无需添加新水，实现了工艺水平衡问题。 目前氰化物贫液中铜的质量浓度已降至0.5 mg/L左右。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)自然降解法:& nbsp& nbsp加拿大砂矿圆顶金矿氰化物浓度为100mg/L的废水，冬季排入降解池，第二年盛夏出水氰化物浓度为0.1 mg/L。 加拿大贝安卢某金矿尾矿库的库容从1987年的0.095km2增加到1988年的0.18km2，而尾矿库的深度相应减少。结果，尾矿库出水中残留氰化物的质量浓度由6.1 mg/L降至0.1 mg/L，铜的质量浓度由3.1 mg/L降至0.2mg/L，取得了良好的自然降解效果。 & nbsp& nbsp& nbsp(4)微生物法:& nbsp& nbsp美国Horoestake矿业公司从1984年开始利用假单胞菌降解氰化物和硫氰酸盐，其设备为旋转式生物接触器。处理后总氰去除率为91% ~ 99.5%，游离氰去除率为98% ~ 100%。 & nbsp& nbsp& nbsp2000年对含氰废水的生物降解工艺进行了研究，确定了最佳工艺条件:溶液pH值为7.5，温度为35℃，接种量为109个/mL。 发现在此工艺条件下，可生物降解溶液中99.9%以上的氰离子符合工业废水排放要求。 & nbsp& nbsp& nbsp研制了程控间歇式生物膜反应器，具有良好的密封性能，能有效防止有毒气体的排放，并能处理废水中的氰化物达到排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp二。废气处理& nbsp& nbsp& nbsp氰化提金过程中产生的废气污染物主要是SO2、NOx以及挥发性氯化氢和HCN气体。 这些气体污染物释放到空气体中会对周围环境造成极大的破坏，尤其是氰化氢气体，由于其具有剧毒性，当空气体中的含量达到一定水平时，可严重威胁人的生命安全。 因此，在烟气排放到环境中之前，必须去除这些污染物，使废气排放符合国家规定的要求。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)催化还原法:& nbsp& nbsp通过对上海石油化工研究院丙烯腈催化剂生产过程中产生的NOx废气的分析，发现选择性催化还原是治理NOx的有效方法，该方法治理效果明显。总净化率为74.0% ~ 94.9%，平均净化率为85.7%。尾气完全符合国家排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp进行了用天然气还原二氧化硫气体回收硫磺的半工业试验。 在反应器中用天然气高温还原二氧化硫，并确定了基本工艺参数。 根据获得的参数，用该方法处理了诺里尔斯克冶炼厂自热式熔炼炉的烟气。 工业运行结果表明，该回收工艺在偏远地区和不需要合成硫酸的冶炼厂具有一定的应用前景。 & nbsp& nbsp& nbsp(二)溶剂吸收法:& nbsp& nbsp福建紫金矿业有限公司黄金冶炼厂废气治理采用碱水喷射泵治理系统。 该工艺充分考虑了NOx的特性，采用碱液吸收装置，使气体在碱液中发生中和氧化反应，被充分吸收。 废气经处理后，NOx和SO2浓度达到国家大气污染物综合排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp研究了超声波解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响因素。根据超声解吸柠檬酸钠溶液中SO2的特点，设计了一套多参数可控的气液传质声化学反应器 利用该反应器对柠檬酸钠溶液中二氧化硫的脱除过程进行了研究。 结果表明，超声波能促进二氧化硫的脱除，工作5h后，二氧化硫的脱除率比不加超声波时提高了25%。 & nbsp& nbsp& nbsp通过对云南杰华集团有限公司硝酸生产中氮氧化物废气的治理，总结出一种以纯碱为吸收剂治理废气的有效方法。 实践证明，这种方法可以使尾气达到排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)吸附法:& nbsp& nbsp介绍了韶关冶炼厂采用冷凝-稀释-DBS干法吸附技术处理高浓度氮氧化物烟气的效果。进气中NOx的质量浓度为1389 ~ 9820 mg/m3，经DBS吸附剂处理后，出气中NOx的质量浓度降至17 ~ 121 mg/m3，净化率达98%以上。尾气中NOx的质量浓度低于国家排放标准。 处理系统设备操作方便，运行稳定，净化率高，失效后吸附剂无二次污染；该技术具有良好的推广应用前景。 2005年，用改性活性炭处理黄金冶炼中产生的低浓度氰化氢。通过研究发现，载铜合成活性炭能有效吸附空气体中的氰化氢等有毒气体。 & nbsp& nbsp& nbsp(4)微生物法:& nbsp& nbsp爱达荷国家工程实验室采用氧化亚铁硫杆菌混合培养物处理含硫废气。无机硫可在4 ~ 5天内全部脱除，脱除率达97%。 爱达荷国家工程实验室的研究人员开发了一种利用铜绿假单胞菌反硝化细菌减少烟气中NOx的工艺。经测定，当NOx进气浓度为250×10-6时，NOx净化率可达99%，塔内细菌能适应30 ~ 45℃的温度和6 ~ 8的pH值。 & nbsp& nbsp& nbsp(5)电化学法:& nbsp& nbsp提出了电解二氧化硫废气制备硫磺的新工艺。 该方法用0.012mol/L的Na2SO4溶液作为吸收剂吸收低浓度SO2废气。吸收后的溶液在离子交换膜电解槽中电解，在阴极得到硫，在阳极得到氧。 从阴极分离出硫的电解液返回吸收塔，阳极液用于酸化吸收液。 实验表明，该方法具有较高的脱硫率和转化率。 DWC电雾除尘器用于处理钼、铁冶炼过程中产生的废气。从运行情况来看，处理后的烟(粉)尘和SO2浓度能够满足排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp三。废渣处理& nbsp& nbsp& nbsp含氰废渣中的氰化物在自然状态下不能完全分解，因此仍需对含氰废渣进行处理。 同时，废渣中通常含有一定量的有价金属，如金、银、铜、铅等。，其中铜含量最高。如何有效回收这些金属也是黄金生产企业废渣处理的重要任务。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)漂白粉的氧化 分解法:& nbsp；& nbsp在漂白粉的作用下，废渣中的氰化物可分解成二氧化碳和氮气逸出，从而达到治理的目的。 用硫酸酸化含氰废渣堆，使废渣堆呈酸性；然后用一定浓度的漂白粉溶液喷洒废渣堆，直至废渣浸出液中氰化物浓度达到国家排放标准。 & nbsp& nbsp& nbsp大板金矿采用漂白粉作为氧化剂处理尾矿和废渣，处理效果好，具有明显的经济、社会和环境效益。 1994年8月，为地表水和企业自备井水；进行背景检测；1996年7月，对处理后的尾矿进行了淋溶试验，检测分析了浸出液及其对地下水和地表水可能产生的影响。 试验结果表明，尾矿废渣经该处理方法处理后排入尾矿库，浸出液符合《辽宁省工业固体废物污染控制标准》的要求。 该矿已运营两年多，附近地下水和地表水均未受到污染。 & nbsp& nbsp& nbsp进一步发现，含氰废渣先用水洗涤浸泡，再用漂白粉处理废水，比直接用漂白粉搅拌废渣更理想。 & nbsp& nbsp& nbsp(二)内移筑坝法:& nbsp& nbsp内部筑坝法处理工艺简单，可进一步处理尾矿和废渣中的低品位金。 同时，为了降低工艺成本，在此基础上不断探索堆浸技术，采用堆筑法，不仅提高了尾矿和废渣的“移动”速度，还显著降低了成本。 & nbsp& nbsp& nbsp张家口金矿根据堆浸的成功经验，为消化尾矿和废渣打下了良好的基础。 该矿投资不到50万元，下属开发公司成立了自负盈亏的经济实体。以较少的投入，逐步从品位仅为0.145× 10-6的尾矿和废渣中寻求效益，形成了投资-处理-堆浸-效益-扩大-处理的良性循环。 到1997年底，消化尾矿废渣50万立方米，填平沟渠5万平方米，复垦土地2平方公里，不仅为矿山生产生活提供了土地，还减少了对农民耕地的占用，生产黄金300公斤，创造价值1500万元。 矿山的收入购买了装载机、推土机、自卸汽车、拖拉机、带式输送机、破碎机等设备，使投资增加到500多万元，为加快尾矿和废渣的处理提供了坚实的经济基础。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)浮选法:& nbsp& nbsp内蒙古喀喇沁旗大水箐金矿氰化尾渣中含有多种有价金属。 该矿于1993年建成投产，处理氰化渣选铜厂的氰化尾渣。但由于浮选药剂用量变化大，硫含量高，氰化渣泥化现象严重，生产中漏浆现象频繁，浮选过程不稳定，产品质量难以保证。 采用新的双回路循环浮选工艺，解决了原工艺存在的问题。 实践表明，通过建立合理的复合药剂制度、添加矿浆缓冲系统、添加石灰乳液等措施，彻底解决了氰渣浮选中的恶性循环问题，保证了氰渣浮选过程的稳定性。，从而达到理想的技术经济指标。 & nbsp& nbsp& nbsp(四)沉淀法:& nbsp& nbsp用硝酸和添加剂从冶炼渣中分离出铜、银等金属，然后用火法收集浸出渣中的金。 研究发现，湿法可以有效地综合回收炉渣中的各种有价金属。 & nbsp& nbsp& nbsp为了实现废渣的二次利用，对金矿尾矿生产水泥进行了研究。 研究发现，通过添加一定的添加剂，金矿尾矿可以有效地用作水泥生产的原料。 对黄金生产废渣的再加工进行了研究，总结了一系列处理工艺的优缺点。 在改进各工艺的同时，认为不同的废渣应有不同的处理条件。在处理和回收阶段，应根据每种类型的具体特点适当调整工艺参数，以确保这些环境废物能够得到有效利用。 紫金山金矿采取了先种草后乔木、灌溉和花卉等生物措施治水稳坡，保持水土，恢复植被等。，解决了露天开采、堆浸形成的渣坡带来的填埋、堆毁、水土流失严重等问题，成为中国黄金行业首批工业生态旅游企业。 在对某金矿堆浸试验场含氰废渣处理结果进行监测分析的基础上，提出用漂白粉处理废渣是一种理想的方法。堆浸喷氰提金工艺能充分利用低品位矿石，经济效益可观。 如果采取积极的预防措施，废渣对环境的污染是可以消除的。 & nbsp& nbsp& nbsp四。结论& nbsp& nbsp& nbsp氰化提金过程中产生的“三废”处理技术已经成熟，尤其是含氰废水的处理技术，但各种处理方法都存在一定的适应性问题。 由于黄金生产企业的提金工艺、原料、规模各不相同，因地制宜，研究、开发、选择氰化物处理回收技术，是企业挖潜增效、实现绿色黄金生产工程、实现21世纪可持续发展的必由之路。
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