含氰污水处理方法

含氰污水处理方法：因科法——二氧化硫—空气氧化法

(2015-05-27 13:36:26)

含氰污水处理方法：因科法——二氧化硫—空气氧化法

在一定pH值范围内，在铜的催化作用下，利用SO2和空气的协同作用氧化废水中的氰化物，称为二氧化硫—空气氧化法，常简写成SO2／Air法。该方法是加拿大国际镍金属公司于1982年发明的。该公司的英文缩写是INCO，所以也把二氧化硫—空气氧化法叫做因科法。二氧化硫—空气氧化法工艺简单，设备不复杂，处理效果一般优于氯氧化法（不考虑硫氰化物的毒性）、药剂来源广、处理成本尚不算高、投资少。因此，近年来，使用该方法的矿山已达三十多个，我国于1984年开始研究二氧化硫—空气氧化法，于1988年完成工业试验，有几个氰化厂曾采用二氧化硫—空气氧化法处理含氰废水，取得了一定的效果。

1 二氧化硫—空气氧化法特点

二氧化硫—空气氧化法是一种纯消耗性的处理含氰废水（浆）方法，无经济效益，因此，人们常常把这种方法与氯氧化法比较。

１．１二氧化硫—空气氧化法的优点

１）能把废水中总氰化物（CNT-）降低到L，而氯氧化法仅能把可释放氰化物降低到L。

２）能去除亚铁氰化物和铁氰化物，使水质大为提高。

３）去除废水中重金属的效果较好，在车间排放口除铜有时超标外，其它重金属均达标。

４）可处理废水，也可处理矿浆。

５）所需设备为氰化厂常用设备，投资少，易于操作、管理和维护。６）工艺过程比较简单，可人工控制，也可自动控制，均可取得满意的处理效果。

７）当催化剂适量时，反应速度较快，可在～小时内完成反应。

８）药剂来源广，对药剂质量要求不高，可利用“三废”做为SO2来源。

９）处理后废水组成简单，对受纳水系影响小，给废水循环使用创造了条件。

１０）即可间歇处理，又可连续处理。

１１）处理成本通常比氯氧化法低，尚可被矿山接受。

１２）不氧化硫氰化物、药耗低，从处理成本方面考虑，也可算是一个优点。

１．２二氧化硫—空气氧化法的缺点

１）不能消除废水中的硫氰化物，处理含硫氰化物的废水时，废水残余毒性大些，因为硫氰化物的毒性是氰化物的千分之几。

２）车间排放口铜离子有时超标，但尾矿库溢流水铜不会超标。

３）产生的氰酸钠水解慢，废水在尾矿库停留时间需长些，否则废水仍具有一定毒性。

４）可能需要加催化剂铜盐—宝贵的有色金属被消耗。

５）电耗高，一般是氯氧化法的３～５倍。

６）影响处理效果的因素多，反应ｐＨ值、催化剂加量、二氧化硫加量、充气量及空气弥散程度等，而氯氧化法仅加氯量和pH值两项。

７）使用液体、气体二氧化硫时，设备的腐蚀问题不容忽视，催化剂硫酸铜溶液对铁的腐蚀极大，应特别注意。

８）当废水含砷时，由于二氧化硫把砷还原为低价，导致砷的去除率下降，排水砷可能超标。

９）属于破坏氰化物的方法，无经济效益，废水中贵金属、重金属不能回收。

１０）反应过程如果pH值过低，会逸出HCN和SO2，而且残氰高；pH值过高时，残氰也高，因此对反应pH值的控制要求严格。

２二氧化硫—空气氧化法所需药剂

二氧化硫—空气氧化法所需药剂有石灰、铜盐、空气和含二氧化硫的药剂，其中石灰和空气为人们所孰悉，不再介绍。铜盐可以是硫酸铜、氯化铜，当废水中含铜50～100mg/L（以Cu(CN)2-或Cu(CN)32-存在时也是催化剂）时，可不加催化剂，选择二氧化硫药剂时，应考虑货源充足，容易运输、价格低廉等因素，这直接涉及到二氧化硫—空气氧化法的处理成本。含二氧化硫的药剂较多，有气体、液体、固体之分，下面分别介绍。

２．１气体、液体二氧化硫

气体二氧化硫包括冶炼烟气、焙烧烟气和硫酸厂烟气等。黄金氰化厂附近往往没有产生这类气体的工厂或车间，给利用这种二氧化硫造成了极大的限制。但采用精矿焙烧除硫、砷工艺的氰化厂具有这种有利条件，这种氰化厂可采用二氧化硫—空气氧化法处理其含氰废水。

二氧化硫是一种易液化、有强烈刺激性气味的无色气体。分子量，熔

点℃，沸点℃，溶于水生成很不稳定的亚硫酸，25℃时二氧化硫在水中溶解度为%。

在二氧化硫─空气法中，SO2起氧化剂的作用（与氧协同作用），但其机理不详。而大部分SO2和亚硫酸及其盐做还原剂使用。如：

2AuCl4-+3SO2+3H2O=2Au↓+3H2SO4+8Cl-

亚硫酸做氧化剂的电极电位如下：

H2SO3+4H++4e→S+H2Oψ0=

可见，氧化能力较弱，尤其在碱性条件下，亚硫酸盐具有很强的还原性：SO４2-+H2O+2e=SO３2-+2OH-ψ0=

从以上两个电极反应看，如果说H2SO3还具有氧化性，那么SO32-具有很强的还原性。尽管如此，要想把气体SO2氧化成SO3，就远不如把SO32-氧化为SO42-容易：

SO2+O2=2SO3+

由此可见，气体SO2比SO３2-氧化能力强。

２．２含二氧化硫的固体药剂

含二氧化硫的药剂或者说能释放出SO2或SO３2-的固体药剂，其中包括亚硫酸盐，焦亚硫酸盐、我们常用的是其钠盐。

一．亚硫酸钠（Sodium sulfite）

用氢氧化钠溶液吸收气体中的SO2，得到亚硫酸钠。

２ＮａＯＨ+SO2=Na2SO3+H20

亚硫酸钠又分为无水亚硫酸钠（俗称硫氧）和结晶亚硫酸钠，前者分子式为Na2SO3，分子量，含%，后者的分子式为Na2SO3·7H2O，分子

量，含%。

无水亚硫酸钠为白色结晶粉末，比重，溶于水，水溶液呈碱性；微溶于醇，不溶于液氯、氨。与空气接触易氧化成硫酸钠，遇高温则分解成硫化钠和硫酸钠，与强酸接触则分解成相应的盐类而放出SO2。一级品和二级品的纯度为97%、93%。

结晶亚硫酸钠为无色单斜结晶或粉末，比重。溶于甘油、水、微溶于醇。150℃失去结晶水变成无水物。在空气中逐渐氧化成硫酸盐，其工业品纯度（Na2SO3·7H2O）为60%，折算成Na2SO3的纯度为30%。二．焦亚硫酸钠（Sodium pyrosulfite、Sodium metabisulfite）

焦亚硫酸钠也叫偏重亚硫酸钠，二硫五氧酸钠、重亚硫酸钠或重硫氧。分子式Na2S2O5，分子量，是用NaOH溶液吸收SO2制得，白色或微黄色结晶形粉末或小结晶，带有强烈的SO2气味，密度，溶于水，不溶于醇，20℃和100℃时100ml水中溶解度为54、克。水溶液呈酸性，久置于空气中则氧化成硫酸盐，与酸接触，放出SO2，高于150℃分解出SO2。一级品、二级品纯度为含SO264%、61%。

以上固体SO2药剂应贮存于干燥、阴凉的库房中，运输中避免曝晒、雨淋，不可与酸类、氧化剂共储混运。容器必须密封，以防受潮。不可储于露天，对受潮的包装要分离出去并抓紧处理。失火时，可用水、砂扑灭。

２．３自制二氧化硫气体

如果要采用二氧化硫—空气氧化法的氰化厂附近无SO2烟气和价格合适的其它SO2时，可自制SO2气体，简单可行的办法是用硫磺制取