申请日2018.07.04
公开(公告)日2018.11.16
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种沉淀‑气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，包括：将废水pH值调节至6‑7，使废水中铜离子主要以[Cu(CN)3]2‑形式存在;在废水中投加金属氰络离子捕收剂，与铜氰络离子、铅氰络离子等反应生成絮状沉淀物质;在气浮设备中气浮回收沉淀物质;投加混凝剂处理剩余废水，沉淀后的上清液即可循环使用。本发明能去除废水中90%以上的金属氰络离子，剩余废水中氰主要以游离氰形式存在。该方法能够有效解决氰化提金过程中金属离子在浸出液中的累积问题，处理后的废水可作为循环水返回系统中循环使用。
权利要求书
1.一种沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)pH值调节：在搅拌过程中缓慢向含氰废水中添加稀硫酸，调节含氰废水的pH值至6-7;
(2)沉淀反应：在继续搅拌状态下，向含氰废水中定量投加金属氰络离子捕收剂，含氰废水反应产生絮状沉淀;
(3)气浮分离：将含氰废水导入气浮设备进行气浮处理，上浮的泡沫产品为含金属氰络离子的沉淀物质;
(4)混凝沉淀：将气浮分离所剩余的底流导入混凝反应池，在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝反应，将混凝后的含氰废水送入沉淀池静置沉降30min-120min;
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程中循环使用。
2.根据权利要求1所述的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于：所述的金属氰络离子捕收剂为季铵盐类物质，如十八烷基三甲基氯化铵。
3.根据权利要求1和2所述的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于：所述的金属氰络离子捕收剂的投加量按照每吨废水100g金属氰络离子捕收剂投加，絮状沉淀形成后测试水中金属氰络离子残余量，如果高于处理要求，继续添加捕收剂，直至达到或低于处理要求。
4.根据权利要求1所述的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于：所述的气浮设备为矿用浮选机、浮选柱、或水处理用气浮设备。
5.根据权利要求1所述的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于：所述的凝聚剂为聚合氯化铝，添加量为5g/m3-10g/m3。
6.根据权利要求1所述的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，其特征在于：所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为1g/m3-3g/m3。
说明书
沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法
技术领域
本发明涉及一种沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，属于废水处理和资源回收技术领域。
背景技术
目前，我国黄金生产主要采用氰化提金工艺，提金后所产生的浸出液中除含有金、银等贵金属离子外，还含有铜、铅等重金属离子。生产过程中金属离子含量较少的贫液返回系统循环利用。随着贫液不断循环使用，铜、铅等金属离子在浸出液中逐步累积。累积的金属离子会提高后续浸出过程溶解氧和氰化钠药剂的消耗量，降低金、银的浸出效率，所以铜、铅等杂质金属离子成为影响浸出液循环使用的主要因素。杂质金属离子含量过高，浸出液只能外排，成为待处理的含氰废水。
因此，选择一种适宜的方法回收金矿含氰废水中的杂质金属离子，不仅可以使金属资源得以综合利用，同时含游离氰的水还可以循环使用，减少了含氰废水的排出量，降低处理费用，无论对企业效益，还是对生态环境保护都具有重要意义。
为了消除杂质金属离子的影响，提高氰的利用率，业界研究了许多方法，如：酸化回收、离子树脂交换、溶剂萃取-电解、氰化铜沉淀法等。这些方法中应用最广泛的是酸化回收技术。酸化回收是在酸性条件下，通过加热、汽提、吸附等操作来分离回收废水中的HCN，然后用硫氰化铜沉淀法回收铜。这种方法能有效回收废水中的氰，但对铜、锌等金属离子的回收率不足。此外，该技术还存在投资成本高、介质腐蚀性强等问题。溶剂萃取法可回收废水中大部分的金属，但由于萃取过程溶剂损失较大，操作成本高，因此目前应用实例较少。离子树脂在处理含氰废水过程中，由于金属络离子可强烈吸附于树脂上，给树脂的洗脱再生带来困难，同时还降低树脂的饱和吸附容量，所以限制了这种方法在实际处理过程中的应用。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对现有含氰废水中金属氰络离子和HCN回收方法中存在的不足，提供一种沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法。
技术方案：本发明的沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，包括如下步骤：
(1)pH值调节：在搅拌过程中缓慢向含氰废水中添加稀硫酸，调节含氰废水的pH值至6-7;
(2)沉淀反应：在继续搅拌状态下，向含氰废水中定量投加金属氰络离子捕收剂，含氰废水反应产生絮状沉淀;
(3)气浮分离：将含氰废水导入气浮设备进行气浮处理，上浮的泡沫产品为含金属氰络离子的沉淀物质;
(4)混凝沉淀：将气浮分离所剩余的底流导入混凝反应池，在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝反应，将混凝后的含氰废水送入沉淀池静置沉降30min-120min;
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程中循环使用。
所述的金属氰络离子捕收剂为季铵盐类物质，如十八烷基三甲基氯化铵。
所述的金属氰络离子捕收剂的投加量按照每吨废水100g金属氰络离子捕收剂投加，絮状沉淀形成后测试水中金属氰络离子残余量，如果高于处理要求，继续添加捕收剂，直至达到或低于处理要求。
所述的气浮设备为矿用浮选机、浮选柱、或水处理用气浮设备。
所述的凝聚剂为聚合氯化铝，添加量为5g/m3-10g/m3。
所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为1g/m3-3g/m3。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明能去除废水中90%以上的金属氰络离子，有效回收了金矿含氰废水中金属氰络离子，解决了由于铜、铅等金属离子累积而限制浸出液循环使用的问题，废水中残余的氰主要以游离氰形式存在，所以废水可以循环使用。残余的季铵盐不会对浸出过程产生不良影响。本方法回收金属资源，消除了金属离子的影响，提高了氰的利用率，大量含游离氰的废水得到了循环使用，减少了危险废物的排出量，降低了处理费用，对生态环境保护具有重要意义。与现有技术相比，本发明具有操作简单、成本低、介质腐蚀性弱、金属回收率高等优点。
具体实施方式
本发明的一种沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用方法，具体步骤如下：
(1)pH值调节：在搅拌过程中缓慢向含氰废水中添加稀硫酸，调节含氰废水的pH值至6-7;
(2)沉淀反应：在继续搅拌状态下，向含氰废水中定量投加金属氰络离子捕收剂，含氰废水反应产生絮状沉淀;所述的金属氰络离子捕收剂为季铵盐类物质，如十八烷基三甲基氯化铵。所述的金属氰络离子捕收剂的投加量按照每吨废水100g金属氰络离子捕收剂投加，絮状沉淀形成后测试水中金属氰络离子残余量，如果高于处理要求，继续添加捕收剂，直至达到或低于处理要求。
(3)气浮分离：将含氰废水导入气浮设备进行气浮处理，上浮的泡沫产品为含金属氰络离子的沉淀物质;所述的气浮设备为矿用浮选机、浮选柱、或水处理用气浮设备。
(4)混凝沉淀：将气浮分离所剩余的底流导入混凝反应池，在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝反应，将混凝后的含氰废水送入沉淀池静置沉降30min-120min;所述的凝聚剂为聚合氯化铝，添加量为5g/m3-10g/m3;所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为1g/m3-3g/m3。
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程中循环使用。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1：
某黄金矿含氰废水，pH值为12，总氰为2700mg/L，铜离子含量为730mg/L，铅离子含量为12mg/L，此外还含有少量的金、银等离子。
(1)在预处理反应池中，在线检测废水pH值，以150转/分钟搅拌废水，搅拌过程中缓慢添加稀硫酸调整废水pH值至6.9;
(2)废水循环要求金属氰络离子含量低于7mg/L。继续搅拌状态，向废水中投加100g/m3十八烷基三甲基氯化铵，絮体形成后测试水中残余金属氰络离子浓度高于7mg/L，继续增加十八烷基三甲基氯化铵投加量，直至残余金属氰络离子浓度低于7mg/L;
(3)将废水导入矿用浮选机中，充气浮选，泡沫产品为含金属氰络离子的絮状沉淀物质;
(4)气浮分离所剩余的底流废水导入混凝反应池，在175转/分钟转速搅拌下依次投加聚合氯化铝5g/m3和聚丙烯酰胺1g/m3进行混凝反应，混凝后废水进入沉淀池静置沉降30min;
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程。
实施例2：
某黄金矿含氰废水，pH值为11.5，总氰为1500mg/L，铜离子含量为410mg/L，铅离子含量为15mg/L。
(1)在预处理反应池中，在线检测废水pH值，以150转/分钟搅拌废水，搅拌过程中缓慢添加稀硫酸调整废水pH值至6.1;
(2)废水循环要求金属氰络离子含量低于20mg/L。继续搅拌状态，向废水中投加100g/m3十六烷基三甲基溴化铵，絮体形成后测试水中残余金属氰络离子浓度高于20mg/L，继续增加十六烷基三甲基溴化铵投加量，直至残余金属氰络离子浓度低于20mg/L;
(3)将废水导入矿用浮选柱中，充气浮选，泡沫产品为含金属氰络离子的絮状沉淀物质;
(4)气浮分离所剩余的底流废水导入混凝反应池，在170转/分钟转速搅拌下依次投加聚合氯化铝10g/m3和聚丙烯酰胺2g/m3进行混凝反应，混凝后废水进入沉淀池静置沉降120min;
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程。
实施例3：
某黄金矿含氰废水，pH值为11，总氰为1700mg/L，铜离子含量为530mg/L，铅离子含量为8mg/L，此外还含有少量的金、银等离子。
(1)在预处理反应池中，在线检测废水pH值，以180转/分钟搅拌废水，搅拌过程中缓慢添加稀硫酸调整废水pH值至6.5;
(2)废水循环要求金属氰络离子含量低于15mg/L。继续搅拌状态，向废水中投加100g/m3双十八烷基二甲基氯化铵，絮体形成后测试水中残余金属氰络离子浓度高于15mg/L，继续增加双十八烷基二甲基氯化铵投加量，直至残余金属氰络离子浓度低于15mg/L;
(3)将废水导入水处理用气浮设备中，充气浮选，泡沫产品为含金属氰络离子的絮状沉淀物质;
(4)气浮分离所剩余的底流废水导入混凝反应池，在200转/分钟转速搅拌下依次投加聚合氯化铝7g/m3和聚丙烯酰胺3g/m3进行混凝反应，混凝后废水进入沉淀池静置沉降60min;
(5)沉淀后的上清液液返回生产工艺流程。