CN109502811A - 一种含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法。通过对不同浓度含氰废水的净化工艺进行研究，确定了溶液pH值、硫酸铁、聚合硫酸铁用量等工艺参数；含氰废水先经酸化处理回收氰化物，而后利用硫酸铁沉淀过滤去除残存的氰化物，滤液加入石灰乳调节pH后，利用聚合硫酸铁絮凝沉淀去除硫氰根离子。此方法解决了黄金氰化冶炼废水中硫氰根离子积累，造成贫液无法正常回用，进而影响正常冶炼过程的问题，保证了黄金氰化浸出和后续吸附、置换工序的正常进行，有效的提高冶炼回收率。

Description

一种含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法
技术领域
本发明涉及含氰废水中硫氰酸根离子的沉淀净化方法，属于工业废水处理技术领域。
背景技术
目前，黄金主要采用湿法冶金工艺从含金矿物中直接提炼，仅有少部分由火法冶炼有色金属副产品中获取。氰化浸出工艺由于生产成本低、回收率高、对矿石的适应能力强等优势，是目前黄金生产的主要方法并且在相当长的时间内仍将占据主导地位。
虽然采用氰化法提金有诸多优势，但该工艺在生产过程中会产生大量脱金贫液。虽然可以通过贫液返回浸出工序循环使用，但是由于金矿中大多含有硫化矿物，氰化浸出过程中，硫化矿物会与氰化物发生反应，最终硫元素会以硫氰根的形成存在于溶液中，并随脱金贫液的循环使用而不断累积。氰化浸出液中大量硫氰根离子的存在会降低金的浸出率，此外，当采用树脂吸附工艺时，硫氰根的存在会降低金的吸附率和吸附容量并引起树脂“中毒”，缩短其使用寿命。因此，研发有效去除含氰废水中的硫氰根离子的工艺，对于黄金工业而言极为重要。
酸化法，又被称为酸化挥发-碱液吸收法(AVR)。该工艺是目前工业上应用较为广泛的含氰废水处理方法，其基本原理是向氰化废水中加入硫酸中和保护碱，使废水中游离氰化物及含氰配合物水解产生HCN，同时金属离子通过形成氰化物或硫氰酸盐沉淀得以去除；其过程可用下列方程式表示：
CuCN+SCN-→CuSCN↓+CN- (3)
酸化处理后产生的HCN经空气吹脱后采用氢氧化钠溶液吸收，生成的***返回浸金工序重新使用；残留于水中的沉淀物经浓缩过滤后回收；处理后废水采用石灰中和残酸，排入尾矿库自然降解或直接返回流程。采用该工艺处理时，含氰废水中的硫氰酸根最终以CuSCN的形式生成沉淀；但氰化浸出贫液中，硫氰酸根的含量远高于铜离子的量，即使采用酸化工艺仍无法将硫氰酸根彻底去除；所以贫液再经多次循环使用后，溶液中的硫氰酸根会积累至较高浓度。
利用碱性氯化法等氧化降解工艺处理含氰废水时，废水中的氰化物被氧化为氰酸盐，随后进一步氧化生成CO2和氮气，从而达到净化污水的目的。该过程可用下列方程式表示：
ClO-+H2O+CN-→CNCl+2OH- (4)
CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O (5)
2CNO-+3ClO-+H2O→2CO2↑+N2↑+2OH-+3Cl- (6)
实际生产中，为保证氰化物的完全氧化脱出，生产中氧化剂的添加量通常为理论量的1.5～2倍，因此造成该工艺药剂消耗量较大，处理成本较高。此外，由于硫氰酸根的稳定性远高于氰化物，如对其进行氧化，必须增加药剂用量，造成生产成本增加；从而限制了氧化工艺在硫氰根废水处理中的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种简单、高效、低成本的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法。
本发明的技术方案如下：
一种含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于按照以下步骤进行：
1)、含氰废水中加入浓硫酸调节pH值至2-3；
2)、酸化液过滤后，向滤液中加入过量可溶性铁盐用于深度脱除游离氰，充分搅拌后过滤；
3)、滤液中加入石灰乳调节pH值至5-9，搅拌，加入聚合硫酸铁或者聚合氯化铁吸附硫氰酸根离子；
4)、加入废矿粉搅拌进一步絮凝沉降；
5)、沉降后过滤。
步骤2)中可溶性铁盐优选用量为游离***总质量的1～2倍。
步骤3)中聚合硫酸铁或者聚合氯化铁优选用量为废水中硫氰根总质量的0.65～1.28倍。
步骤4)加入废矿粉量的优选控制方法是：搅拌絮凝沉降至溶液红色消失。
可溶性铁盐优选为硫酸铁。
步骤1)酸化后液体通过曝气吹脱，载气经碱液吸附后再生***。
本发明利用聚合硫酸铁吸附、絮凝、沉淀去除硫氰酸根，从而净化氰化浸出液，降低贫液回用对冶炼过程的影响。
聚合硫酸铁是一种性能优异的无机高分子絮凝剂，分子结构庞大，吸附能力强，其在工业废水净化处理领域已有广泛应用。本发明利用SCN－和Fe3+可以形成稳定的配合物，通过链状大分子聚合硫酸铁对其进行吸附；同时通过酸化曝气和铁盐络合等方法去除游离氰，从而避免CN－与SCN－在聚合硫酸铁分子上发生竞争吸附，以降低聚合硫酸铁的用量并提高硫氰酸根的去除率；最终利用废矿粉协助已吸附SCN－的聚合硫酸铁絮凝沉降，实现沉淀去除硫氰酸根的目的。
本发明通过大量试验对硫酸铁用量、pH值、聚合硫酸铁及矿粉用量等因素对硫氰酸根去除效果进行了详细的考察，确定了最佳药剂条件；采用该工艺处理后，废水中硫氰酸根去除率可达到70％以上。本发明工艺简单、药剂消耗少、设备投资低适于推广应用。
相对于现有技术，本发明省略酸化—再生***工序，直接进行深度脱除游离氰处理。
具体实施方式
实施例1
称取氰化浸出脱金贫液2L，液体中硫氰酸根浓度为4.23g/L，加入浓硫酸调节溶液pH值为2.5左右，曝气吹脱1h，载气经碱液吸附后再生***。酸化后液体过滤取滤液1.5L，加入固体硫酸铁12g，搅拌30min后过滤。取滤液1L加入石灰乳调节pH值为7.5左右，加6g固体聚合硫酸铁，充分搅拌后加入-400目占80％以上的废矿粉300g，搅拌絮凝沉降至溶液红色消失，过滤后完成处理过程。处理后尾液中硫氰酸根浓度为0.68g/L，理论去除率达到83.9％。
实施例2
称取氰化浸出脱金贫液2L，液体中硫氰酸根浓度为5.81g/L，加入浓硫酸调剂溶液pH值为2.2左右，曝气吹脱1h，载气经碱液吸附后再生***。酸化后液体过滤取滤液1.5L，加入固体硫酸铁15g，搅拌30min后过滤。取滤液1L加入石灰乳调节pH值为8.3左右，加8g固体聚合硫酸铁，充分搅拌后加入-400目占80％以上的废矿粉400g，搅拌絮凝沉降至溶液红色消失，过滤后完成处理过程。处理后尾液中硫氰酸根浓度为0.77g/L，理论去除率达到86.7％。

Claims (7)

1.一种含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于按照以下步骤进行：
1）、含氰废水中加入浓硫酸调节pH值至2-3；
2）、酸化液过滤后，向滤液中加入过量可溶性铁盐用于深度脱除游离氰，充分搅拌后过滤；
3）、滤液中加入石灰乳调节pH值至5-9，搅拌，加入聚合硫酸铁或者聚合氯化铁吸附硫氰酸根离子；
4）、加入废矿粉搅拌进一步絮凝沉降；
5）、沉降后过滤。
2.根据权利要求1所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于：步骤2）中可溶性铁盐用量为游离***总质量的1~2倍。
3.根据权利要求1所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于：步骤3）中聚合硫酸铁或者聚合氯化铁用量为废水中硫氰根总质量的0.65~1.28倍。
4.根据权利要求1所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于步骤4）加入废矿粉量的控制方法是：搅拌絮凝沉降至溶液红色消失。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于：可溶性铁盐为硫酸铁。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于：步骤1）酸化后液体通过曝气吹脱，载气经碱液吸附后再生***。
7.根据权利要求5所述的含氰废水中硫氰根离子的絮凝沉淀净化方法，其特征在于：步骤1）酸化后液体通过曝气吹脱，载气经碱液吸附后再生***。
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