《安全环境-环保技术》之非法炼金含氰废渣废水方案

非法炼金含氰废渣废水方案

一、项目概况堆浸法炼金过程中产生的含氰废渣和废水不经任何处理放置于自然环境中，经风吹、雨水冲刷、阳光直射后分解生成有毒的无色液体。它有很强的挥发性，与水能以任何比例混合，遇酸后产生HCN气体,人呼吸此空气达到2mg/L时，几分钟内就可以致死。鉴于他的剧毒性，必须对该废渣废水进行处理，方可进入自然环境中。项目厂区现有金砂堆6个，每个堆积量约为6000吨，其中5个已由NaCN 浸泡，剩余1个尚未浸泡。其生产工艺为：

在地表铺采样布，含金矿石堆于采样布上，堆积成锥形，堆底有两个水池，用于盛放NaCN溶液及其循环液，NaCN溶液由泵泵至锥定后喷淋而下，流至底部的池子中，经多次循环后排出。现由于政府责令整改，根据项目实际情况，拟对已浸泡NaCN 的5个砂堆进行废渣废水处理，对尚未浸泡的一个砂堆进行破坏处理，以使其无法继续进行炼金工序。二、主要处理方法据不完全统计，处理含氰废水的方法有二十几种，如果根据处理后氰化物的产物来分类，可分为三大类型，破坏氰化物、转化氰化物为低毒物和回收氰化物的方法。破坏氰化物的方法有氯氧化法、二氧化硫-空气法、过氧化氢氧化法、活性炭催化氧化法、臭氧氧化法、电解法、高温分解法、吹脱曝气法、微生物分解法、自然净化法。转化氰化物为低毒物的方法有内电解法、铁盐沉淀法、多硫氧化法。回收氰化物的酸化回收法、离子交换法、电渗析法、乳化液膜法、铜盐或锌盐沉淀法、废水或贫液循环法。这些方法有些已经用于工业生产。有些还处于实验室研究阶段。黄金行业常使用的处理含氰废水的方法有氯氧化法、酸化回收法、二氧化硫-空气氧化法、过氧化氢氧化法、自然净化法。前几年还有使用锌盐沉淀法和亚铁盐沉淀法，由于其处理效果差、产生的废渣难以处理，容易造成二次污染，现已被淘汰。我国主要使用的方法是氯氧化法和酸化回收法，近几年开始尝试使用二氧化硫-空气氧化法和萃取回收法。2.1氯氧化法碱性氯化法是破坏废水中氰化物的较成熟的方法，广泛用于处理氰化电镀厂、炼焦工厂、金矿氰化厂等单位的含氰废水。其原理是采用氯气或液氯、漂白粉将废水中氰氧化成CO2

和N2等无毒物质，或将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐。该方法具有工艺、设备简单，易操作；氯的品种可选择、易得、运输使用较人们所熟悉；沉淀其中的重金属；可处理澄清水也可处理矿浆、矿渣；即可连续处理也可间歇处理等优点。氯氧化剂的除氰原理都是氧化剂溶于水水解生成HClO，再利用HClO的强氧化性破氰，有关反应式如下：CN –+ HClO → CNCl + OH –CNCl + 2OH –→ CNO – + Cl –+ H2OClO2一步法破氰的反应式为：

9 D6 `) B; h3 w. i; ? 2CN –+ 2ClO2 ==2 CO2 ↑ + N2 ↑ + 2Cl –Cl2一步法破氰的反应式为：2CN–+ 3Cl2 + 2H2O → CO2 ↑ +N2 ↑ + 6Cl – + 4H+采用各种药剂所需的药剂量见表1：表1氧化剂投加量氧化剂有效氯含量完全氧化（理论值）完全氧化100 kgCN –ClO2263%CN –: ClO2=1:2.60312Cl2100%CN –: Cl2=1:4.09680NaClO95.3%CN –: NaClO=1:7.151072.5漂粉精60%——1473.3黄金氢化厂废水往往含硫氰化物，有时甚至很高，利用氯氧化法处理废水时，硫氰化物必然先于氰化物被氧化。在碱性条件下，硫氰化物的氧化分解与氰化物类似，也分为两个阶段，即不完全氧化阶段和完全氧化阶段。不完全氧化阶段的产物是硫酸盐和氰酸盐。2.2二氧化硫-空气氧化法二氧化硫-空气氧化法又称InCo法，是美国InCo 金属公司在80年代初研究成功的，其原理是用SO2和空气作氧化剂，在铜离子作催化剂条件下氧化废水中的氰化物，生成HCO3-、NH4+。该法的优点是不仅可除去游离CN-、分子氰络合氰，而且能除去氯化法难以除去的铁氰络合物，反应快，处理后废水达到排放标准；处理成本比臭氧法、湿式空气氧化法和碱氯法低；药剂来源广，但该法难以氧化SCN-，而 SCN-以后又可离解出CN-，故不适合处理含SCN-高的含氰废水。

2.3酸化法酸化法是金矿和氰化电镀厂处理含氰污水的传统方法。早在1930年国外某金矿就采用了此法处理含氰污水。我国金矿采用酸化法处理高浓度含氰污水也

有十几年的历史，现已拓宽到处理中等浓度的氰化贫液和矿浆领域。其突出优点是能回收污水或矿浆中的氰。酸化法原理是用硫酸或二氧化硫将废水酸化至pH=2.8~3，金属氰络合物分解生成HCN，HCN的沸点仅25.6℃，当向废水中充气时极易挥发，挥发的HCN 用碱液NaOH吸收并返回浸金使用。只有SCN-离子和[Fe(CN)6]4+络合离子不能分解。该方法适宜处理浓度较高的含氰废水，有一定的经济效益。但设备和操作复杂，投资较高。三、工艺选择对于炼金废渣的常规处理是建立尾砂坝，将废渣进行常规处理后转运至尾砂坝，但鉴于该废渣已产生较长时间，堆积量大，且分散（有堆积点6个，每个点大约有废渣6000t）难以确定尾砂坝地址，且数量之大很难进行集中处理。拟对其进行简单的原位无害化处理。对于含氰废水的处理，碱性氯化法以其运行成本低、处理效果稳定等优点广泛在破CN-工程中采用。工程中所采用的碱性氯化法一步法除氰，将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐既简化了操作、方便了管理，又节省了处理成本。四、浸泡砂堆处理方案4.1废渣处理方案对于该项目废渣，采用碱性氯氧化法，首先用30%的NaOH溶液由喷淋，pH值范围大约在9~11之间，然后用Ca(ClO)2溶液喷淋，利用其中ClO-的氯化性进行破CN-，从而将剧毒性的氰化物氧化成毒性仅为氰的千分之一的氰酸盐，实现废物的无害化处理。最后喷淋固化剂，进行最后的固化处理。反应时间为15 h以上，去除率约71%。喷淋液流至堆底后流入底部的池子内，进入废水处理环节。4.2废水处理方案对于废水的处理，直接将药剂加入水中进行充分混合反应，先加入NaOH 充分搅拌混合，至pH>10.5，450>ORP>380之后，加入足量Ca(ClO)2，反应时间35~45min。有关反应式如下：CN –+ HClO → CNCl + OH –CNCl + 2OH –→ CNO – + Cl – + H2OCa(ClO)2的加入量为30kg/t废水时，可实现100%的去除率。待氯氧化反应完毕，加入亚铁盐，其即可进一步保持废水的氧化性，发生氧化还原反应，Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附—絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，其吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，可大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。待絮状物沉淀，将上部上清液排放，底部污泥与废渣一起进行后续处理。4.3药剂用量处理每堆废渣需药剂量：NaOH：pH值调节至10左右，需30%的NaOH