礦山低濃度含氰廢水處理技術(shù)

　　目前，氰化提金是黃金行業(yè)常用的提金工藝，該工藝金浸出率高，對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)，但在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氰化尾渣?，F(xiàn)階段氰化尾渣主要以尾礦庫(kù)貯存的方式進(jìn)行處置，氰化尾渣在貯存過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量淋溶液(含氰廢水)，如處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。目前，含氰廢水中氰化物的處理方法主要有堿性氯化法、化學(xué)沉淀法、生物處理法、膜法、電化學(xué)法、離子交換法等。對(duì)于低濃度含氰廢水，宜采用破壞氰化物的方法進(jìn)行處理，如化學(xué)氧化法(次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、臭氧氧化等)、高溫水解法、電解法和化學(xué)沉淀法等，同時(shí)需要根據(jù)廢水來(lái)源、水質(zhì)特征、污染物成分及含量、處理目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)成本來(lái)選擇合適的試驗(yàn)方案。

　　隨著環(huán)保要求的提高及資源循環(huán)利用的需要，含氰廢水的處理亟需開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)單、成本低廉、環(huán)境效益好的治理技術(shù)。本文針對(duì)某黃金礦山炭浸尾礦庫(kù)產(chǎn)生的淋溶液(低濃度含氰廢水)開(kāi)展試驗(yàn)研究，尋求成本低廉、工藝精簡(jiǎn)、無(wú)二次污染的治理技術(shù)。

　　一、試驗(yàn)部分

　　1.1廢水性質(zhì)

　　某黃金礦山尾礦庫(kù)淋溶液主要化學(xué)組分分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，淋溶液中砷和COD均達(dá)到了GB8978―1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，但總氰化合物超標(biāo)1.9倍。因此，試驗(yàn)主要針對(duì)總氰化合物進(jìn)行處理。

　　1.2試驗(yàn)方法

　　間歇試驗(yàn)：取該黃金礦山尾礦庫(kù)淋溶液1L，利用XJT型充氣多功能浸出攪拌機(jī)攪拌，投加藥劑反應(yīng)一定時(shí)間后抽濾，分析濾液組分。

　　二、試驗(yàn)結(jié)果與討論

　　2.1探索性試驗(yàn)

　　考察過(guò)氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、因科法和生物氧化液法對(duì)淋溶液中污染物去除效果。其中，因科法(過(guò)量曝氣)和過(guò)氧化氫氧化法反應(yīng)時(shí)間為60min，亞鐵鹽沉淀法和生物氧化液法反應(yīng)時(shí)間為30min。探索性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

　　由圖1可知：淋溶液采用4種方法處理后，總氰化合物和砷的質(zhì)量濃度明顯降低，所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)參數(shù)均能夠?qū)⒖偳杌衔锾幚碇?.5mg/L以下，且砷得到進(jìn)一步去除。綜合考慮二次污染、動(dòng)力耗能等因素，對(duì)過(guò)氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法和生物氧化液法進(jìn)一步開(kāi)展驗(yàn)證試驗(yàn)，確定最佳處理方法及最優(yōu)參數(shù)。

　　2.2過(guò)氧化氫氧化法

　　2.2.1過(guò)氧化氫投加量

　　將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，控制過(guò)氧化氫投加量為單一試驗(yàn)變量。過(guò)氧化氫投加量分別為0.1mL/L、0.3mL/L、0.5mL/L、0.7mL/L、0.9mL/L，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速為170r/min，反應(yīng)時(shí)間為30min，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液pH及污染物質(zhì)量濃度。過(guò)氧化氫投加量對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖2。

　　由圖2可知：隨著過(guò)氧化氫投加量的增加，總氰化合物呈先降低后緩慢增加的趨勢(shì)。當(dāng)過(guò)氧化氫投加量為0.3mL/L時(shí)，總氰化合物處理至0.5mg/L以下，且對(duì)砷的去除有一定效果。因此，試驗(yàn)確定過(guò)氧化氫投加量為0.3mL/L。

　　2.2.2反應(yīng)時(shí)間

　　將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，過(guò)氧化氫投加量為0.3mL/L，控制反應(yīng)時(shí)間分別為30min、60min、90min和120min，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液pH及污染物質(zhì)量濃度。反應(yīng)時(shí)間對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖3。

　　由圖3可知：隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，總氰化合物和砷的質(zhì)量濃度先快速降低后趨于平穩(wěn)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，總氰化合物處理至0.5mg/L以下?？紤]工業(yè)設(shè)計(jì)因素，確定過(guò)氧化氫氧化法反應(yīng)時(shí)間為30min。

　　2.3亞鐵鹽沉淀法

　　2.3.1硫酸亞鐵投加量

　　將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，硫酸亞鐵投加量分別為0.1g/L、0.3g/L、0.5g/L、0.7g/L、0.9g/L，反應(yīng)時(shí)間為30min。反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液pH及污染物質(zhì)量濃度。硫酸亞鐵投加量對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖4。

　　由圖4可知：硫酸亞鐵投加量為0.1g/L時(shí)，處理后廢水中的總氰化合物降至0.5mg/L以下，且砷得到進(jìn)一步去除。綜合考慮工業(yè)設(shè)計(jì)因素，不再進(jìn)行藥劑減量試驗(yàn)，確定硫酸亞鐵投加量為0.1g/L。

　　2.3.2反應(yīng)時(shí)間

　　將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，投加0.1g/L硫酸亞鐵，控制反應(yīng)時(shí)間分別為15min、30min、45min、60min。反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液pH及污染物質(zhì)量濃度。反應(yīng)時(shí)間對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖5。

　　由圖5可知：隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，總氰化合物和砷的質(zhì)量濃度先快速降低后趨于平穩(wěn)，但均已處理至標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合考慮工業(yè)設(shè)計(jì)因素，確定反應(yīng)時(shí)間為30min。

　　2.4生物氧化液法

　　2.4.1pH

　　生物氧化工藝是黃金難選冶技術(shù)領(lǐng)域中一種處理含砷、硫金精礦的預(yù)處理工藝，該工藝在利用自然界中的微生物進(jìn)行生物氧化提金時(shí)產(chǎn)生大量強(qiáng)酸性廢液，即生物氧化液。本次試驗(yàn)利用生物氧化液調(diào)整淋溶液pH。將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，采用生物氧化液(pH值為1.29)調(diào)整pH值分別至4，5，6，反應(yīng)時(shí)間30min。反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液中的污染物質(zhì)量濃度。pH對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖6。

　　由圖6可知：當(dāng)pH值為4～6時(shí)，處理后廢水中的總氰化合物質(zhì)量濃度分別降低至0.017mg/L、0.050mg/L、0.145mg/L，砷質(zhì)量濃度分別降低至0.084mg/L、0.113mg/L、0.177mg/L，即采用生物氧化液法可將淋溶液中的總氰化合物和砷進(jìn)行有效去除。綜合考慮成本，確定反應(yīng)pH值為6。

　　2.4.2反應(yīng)時(shí)間

　　將淋溶液置于有機(jī)玻璃攪拌槽中，采用生物氧化液(pH值為1.29)調(diào)整pH值為6，控制反應(yīng)時(shí)間分別為15min、30min、45min、60min。反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分析濾液pH及污染物質(zhì)量濃度。反應(yīng)時(shí)間對(duì)污染物去除的影響見(jiàn)圖7。

　　由圖7可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，總氰化合物質(zhì)量濃度逐漸降低。綜合考慮，確定生物氧化液法反應(yīng)時(shí)間為30min。

　　2.5方法對(duì)比

　　采用過(guò)氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、生物氧化液法，均可將淋溶液中的總氰化合物和砷處理至0.5mg/L以下。過(guò)氧化氫氧化法的最佳參數(shù)為過(guò)氧化氫投加量0.3mL/L、反應(yīng)時(shí)間30min;亞鐵鹽沉淀法的最佳參數(shù)為硫酸亞鐵投加量0.1g/L、反應(yīng)時(shí)間30min;生物氧化液法的最佳參數(shù)為通過(guò)調(diào)整生物氧化液用量控制淋溶液pH值為6、反應(yīng)時(shí)間30min。3種處理方法藥劑成本見(jiàn)表2。

　　由表2可知：當(dāng)僅針對(duì)淋溶液中的總氰化合物和砷進(jìn)行處理時(shí)，3種方法均能將總氰化合物處理至0.5mg/L以下。其中，生物氧化液法不產(chǎn)生藥劑成本，亞鐵鹽沉淀法藥劑成本僅為0.10元/m3。從工藝可行性方面考慮，生物氧化液法需要控制淋溶液pH值為6，一旦工藝指標(biāo)控制不當(dāng)，極有可能造成淋溶液pH值低于6，達(dá)不到GB8978―1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH值在6～9的規(guī)定，造成超標(biāo)排放。因此，推薦采用亞鐵鹽沉淀法處理淋溶液中的總氰化合物和砷。

　　三、結(jié)論

　　1)過(guò)氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、生物氧化液法等3種方法，均可將淋溶液中的總氰化合物和砷處理至0.5mg/L以下。按照處理成本過(guò)氧化氫3000元/m3，硫酸亞鐵1000元/t進(jìn)行計(jì)算，除生物氧化液不產(chǎn)生藥劑成本外，亞鐵鹽沉淀法的藥劑成本最低，僅為0.10元/m3。

　　2)從工藝可行性方面考慮，由于生物氧化液法需要控制淋溶液pH值為6，一旦工藝指標(biāo)控制不當(dāng)，有可能造成淋溶液pH值低于6，達(dá)不到GB8978―1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH值在6～9的規(guī)定，造成超標(biāo)排放。因此，推薦采用亞鐵鹽沉淀法處理淋溶液中的總氰化合物。

　　3)生物氧化液法處理淋溶液技術(shù)為企業(yè)實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”的環(huán)保治理方式提供了一個(gè)新的思路，可以此為基礎(chǔ)繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究。（來(lái)源：長(zhǎng)春黃金研究院有限公司）