申请日2016.08.18
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F9/04; C22B15/00; C02F101/18; C02F101/20; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，先将废水送入带机械搅拌的一级反应槽中，加入含铜硫化合物渣的除氰剂进行Ⅰ段除氰、铜反应得到渣浆1，在渣浆出口处加入絮凝剂;而后渣浆1自流至浓密机1进行Ⅰ段浓密沉降，沉降底流通过压滤机过滤得到滤液和高品位铜精矿产品;再将Ⅰ段浓密沉降溢流和压滤机过滤的滤液送入带机械搅拌的二级反应槽中，加入氧化剂除氰剂进行Ⅱ段除氰、铜反应得到渣浆2，在渣浆出口处加入絮凝剂;最后将渣浆2送浓密机2进行Ⅱ段浓密沉降，沉降溢流通过加酸将其pH值调至6～9后直接达标外排，沉降底流返回一级反应槽的渣浆出口处。该方法具有流程短、操作简单、成本低、处理效果好、适应性强、环境友好的特点。
权利要求书
1.一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：操作步骤和工艺参数如下：
第一步、Ⅰ段除氰、铜：将矿山低浓度含铜氰废水送入带机械搅拌的一级反应槽中，同时向一级反应槽中加入含铜硫化合物渣的除氰剂A进行Ⅰ段除氰、铜反应，反应时间90～180min，反应过程中控制溶液pH值为9～10，反应结束后得到Ⅰ段除氰、铜的渣浆1，并在一级反应槽的渣浆出口处加入聚丙烯酰胺絮凝剂;
第二步、Ⅰ段固液分离：加入聚丙烯酰胺絮凝剂后的Ⅰ段除氰、铜的渣浆1自流至浓密机1进行Ⅰ段浓密沉降，得到Ⅰ段浓密沉降底流和Ⅰ段浓密沉降溢流，Ⅰ段浓密沉降底流再采用压滤机过滤得到滤液和高品位铜精矿产品;
第三步、Ⅱ段除氰、铜：将第二步Ⅰ段浓密沉降溢流和压滤机过滤的滤液送入带机械搅拌的二级反应槽中，同时向二级反应槽中加入氧化剂除氰剂B进行Ⅱ段除氰、铜反应，反应时间60～90min，反应结束后得到Ⅱ段除氰、铜的渣浆2，并在二级反应槽的渣浆出口处加入聚丙烯酰胺絮凝剂;
第四步、Ⅱ段固液分离：将加入聚丙烯酰胺絮凝剂后的Ⅱ段除氰、铜的渣浆2送浓密机2进行Ⅱ段浓密沉降，得到Ⅱ段浓密沉降底流和Ⅱ段浓密沉降溢流，Ⅱ段浓密沉降溢流通过加酸将其pH值调至6～9后直接达标外排，Ⅱ段浓密沉降底流全部返回至一级反应槽的渣浆出口处。
2.如权利要求1所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述含铜硫化合物渣的除氰剂A在投产初期全部采用铜硫化合物渣;在系统运转平稳后是Ⅰ段浓密沉降底流与铜硫化合物渣按干基质量比为9:1～7:3的混合渣。
3.如权利要求1或2所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述铜硫化合物渣是通过先加酸将总铜、总氰浓度均大于200mg/L的矿山含铜氰废水的pH值调至3～5后再加可溶性硫化物溶液处理所得的硫化亚铜渣。
4.如权利要求1或2所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述硫化亚铜渣是矿山含铜酸性废水加可溶性硫化物溶液处理后所得的硫化铜渣。
5.如权利要求1或2所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述除氰剂A的加入质量为处理废水体积量的2%～10%。
6.如权利要求1所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述氧化剂除氰剂B是H2O2或次氯酸钠溶液或漂白粉中的一种。
7.如权利要求1或6所述一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法，其特征是：所述氧化剂除氰剂B的加入质量为Ⅰ段浓密沉降溢流体积的0.05%～0.1%。
说明书
矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法
技术领域
本发明涉及含氰废水处理技术，尤其涉及一种矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法。
背景技术
氰化物提金已有百年历史，至今还没有一种适宜的浸金溶剂能够代替，因此，未来几十年氰化提金工艺在黄金生产领域仍将占主导地位。随着黄金工业的快速发展，简单易处理金矿资源越来越少，含铜难处理金矿资源已成为黄金生产的主要原料之一。然而，含铜金矿采用氰化提金工艺处理时，会产生大量总铜、总氰浓度均为70～150mg/L的低浓度含铜氰废水，如果该废水处理不当或不处理直接外排，势必对环境特别是水资源造成污染，给人类健康、动植物以及整个生态系统造成严重危害。
目前，低浓度含铜氰废水的处理普遍直接采用单一氧化法，如碱性氯化法、因科法、H2O2氧化法和臭氧氧化法等，直接采用单一氧化法处理存在的主要不足是药剂耗量大和生产成本高。近年来，国内外学者对含铜氰废水处理进行了大量研究，也取得了阶段性的成果，但大多数工艺都是采用几种常规工艺组合而成。如中国专利CN104045191B“一种含氰废水处理方法”，该方法处理含氰废水时首先用因科法将易处理的氰化物去除，处理后的废水通过投加混凝剂进行混凝沉淀去除重金属离子，然后在紫外和臭氧的协同作用下，将废水中残余的难处理氰化物、硫氰酸盐和其他有机污染物去除掉。又如中国专利CN104176884B“一种含氰废水综合处理方法”，该方法在处理含氰废水时首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩，清水返回生产工艺流程中，浓缩液采用酸化吹脱碱液回收方法回收废水中的氰化物，回收处理后的废水通过臭氧氧化法、混凝沉淀法和生物活性炭法去除残余的氰化物、COD、氨氮、重金属离子等污染物。再如中国专利CN104787933A公开的“黄金冶炼含氰废水的处理方法”，该方法包括酸化反应、吹脱处理、芬顿反应和SO2空气法处理四步骤，通过将酸化反应和吹脱对氰化物的预处理、芬顿反应对硫氰酸根的处理及SO2空气法对氰化物进行深度处理等步骤有机组合，共同对黄金冶炼含氰废水进行处理。上述几种专利均存在工艺流程长、操作复杂、基建及设备投资大、系统能耗高和处理费用高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺流程短、操作简单、处理成本低、处理效果好、适应性强、环境友好的矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法。
为达到以上目的，本发明矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法的操作步骤和工艺参数如下：
第一步、Ⅰ段除氰、铜：将矿山低浓度含铜氰废水送入带机械搅拌的一级反应槽中，同时向一级反应槽中加入含铜硫化合物渣的除氰剂A进行Ⅰ段除氰、铜反应，反应时间90～180min，反应过程中控制溶液pH值为9～10，反应结束后得到Ⅰ段除氰、铜的渣浆1，并在一级反应槽的渣浆出口处加入聚丙烯酰胺絮凝剂;
第二步、Ⅰ段固液分离：加入聚丙烯酰胺絮凝剂后的Ⅰ段除氰、铜的渣浆1自流至浓密机1进行Ⅰ段浓密沉降，得到Ⅰ段浓密沉降底流和Ⅰ段浓密沉降溢流，Ⅰ段浓密沉降底流再采用压滤机过滤得到滤液和高品位铜精矿产品;
第三步、Ⅱ段除氰、铜：将第二步Ⅰ段浓密沉降溢流和压滤机过滤的滤液送入带机械搅拌的二级反应槽中，同时向二级反应槽中加入氧化剂除氰剂B进行Ⅱ段除氰、铜反应，反应时间60～90min，反应结束后得到Ⅱ段除氰、铜的渣浆2，并在二级反应槽的渣浆出口处加入聚丙烯酰胺絮凝剂;
第四步、Ⅱ段固液分离：将加入聚丙烯酰胺絮凝剂后的Ⅱ段除氰、铜的渣浆2送浓密机2进行Ⅱ段浓密沉降，得到Ⅱ段浓密沉降底流和Ⅱ段浓密沉降溢流，Ⅱ段浓密沉降溢流通过加酸将其pH值调至6～9后直接达标外排，Ⅱ段浓密沉降底流全部返回至一级反应槽的渣浆出口处。
所述含铜硫化合物渣的除氰剂A在投产初期全部采用铜硫化合物渣;在系统运转平稳后是Ⅰ段浓密沉降底流与铜硫化合物渣按干基质量比为9:1～7:3的混合渣。
所述铜硫化合物渣是通过先加酸将总铜、总氰浓度均大于200mg/L的矿山含铜氰废水的pH值调至3～5后再加可溶性硫化物溶液处理所得的硫化亚铜渣。
所述硫化亚铜渣是矿山含铜酸性废水加可溶性硫化物溶液处理后所得的硫化铜渣。
所述除氰剂A的加入质量为处理废水体积量的2%～10%。
所述氧化剂除氰剂B是H2O2或次氯酸钠溶液或漂白粉中的一种。
所述氧化剂除氰剂B的加入质量为Ⅰ段浓密沉降溢流体积的0.05%～0.1%。
本发明涉及的固体物料加入到液体中，其加入比例采用了质量体积百分比的形式表述，即固体物料为质量，液体为体积，对应的单位是吨/立方米或千克/升。
上述矿山低浓度含铜氰废水的综合处理方法具有以下特点：
(1)加入除氰剂A对低浓度含铜氰废水进行Ⅰ段除氰、铜处理是本发明的核心，低浓度含铜氰废水采用该核心技术进行Ⅰ段除氰、铜后，其总铜、总氰的除去率均可达83%～92%。
(2)Ⅰ段除氰、铜后废水再采用除氰剂B进行Ⅱ段除氰、铜时，除氰剂B的消耗量较少，与该矿山低浓度含铜氰废水直接采用除氰剂B进行除氰、铜时相比可节省70%～85%，极大的降低了药剂消耗成本。
(3)矿山低浓度含铜氰废水采用本发明的组合新技术进行处理，不仅具有工艺流短、操作简单、投资小、适应性强、药剂及生产成本低、环境友好和易工业化等优点，而且能实现总氰、总铜稳定达标排放和铜的高效回收，经济、社会和环境效益巨大。