氰根处理方法

《氰根处理方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氰根处理方法（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、氰根处理?如果是水溶液，或者在变成固体废盐之前是以水溶液的形式存在， 我推荐 用透膜解吸-化学吸收技术来脱除氰化氢。首先把水溶液的pH值调至6 - 7 ( HCN的pKa=9.21),让水溶液通过一聚丙 烯微孔疏水膜的管程，而在壳程循环适当浓度的氢氧化钠水溶液，在废盐 水中呈游 离态的氰化氢分子会汽化并进入微孔膜扩散到膜的另一侧从而被氢 氧化钠水溶液吸 收。用此技术可以把盐水中的氰根浓度降至lmg/L甚至更低。该过程极其高效。当然所形成的氰化钠水溶液能回用更好。 但如果废盐(水溶液)中含有铁或其它能和氰根形成络合离子的金属离子,则 情况要 复杂了。这种情况下用除二价或更高价的阴离子的纳滤过程更

2、好一些。可以采用氯氧化法、二氧化硫-空气氧化法、过氧化氢氧化法、酸化回收 法、 萃取法已独立或几种方法联合使用于黄金氰化厂外,也可以采用生物化学 法、离子 交换法、吸附法、自然净化法等,只是后几种虽然在国内外也有工业 应用,由于报 道较少,工业实践时间短,资料数据有限。下面介绍几种处理方 法： 1生物化学法生物法原理生物法处理含氰废水分两个阶段,第一阶段是革兰氏杆菌以氰化物、硫氰 化 物中的碳、氮为食物源,将氰化物和硫氰化物分解成碳酸盐和氨：微生物Mn (CN) n (n-m) -+4H2O+O2 Me-生物膜 +2HC03-+2NH3对金属氰络物的分解顺序是Zn、Ni、Cu、Fe对硫氰化物的

3、分解与此类似， 而且迅速，最佳pH值6.77.2。细菌SCN-+2.5O2+2H2O SO4 2-+HCO3-+NH3第二阶段为硝化阶段，利用嗜氧自养细菌把NH3分解：r细菌NH3+1.5O2 f NO2-+2H+H2O细菌NO2-+0.5O2 NO3-氰化物和硫氰化物经过以上两个阶段，分解成无毒物以达到废水处理目的。生物化学法根据使用的设备和工艺不可又分为活性污泥法、生物过滤法、 生 物接触法和生物流化床法等等，国内外利用生物化学法处理焦化、化肥厂含 氰废水 的报导较多。据报道，从19 8 4年开始，美国霍姆斯特克（Homestake）金矿用生物法处理 氰化厂废水，英国将一种菌种固化后用于处

4、理2500ppm的废水，出水CN-可降低到 1ppm，是今后发展的方向。微生物法进入工业化阶段并非易事，自然界的菌种远不能适应每升数毫克 浓 度的氰化物废水，因此必须对菌种进行驯化，使其逐步适应，生物化学法工 艺较 长，包括菌种的培养，加入营养物等，其处理时间相对较长，操作条件严 格。如温 度、废水组成等必须严格控制在一定范围内，否则，微生物的代谢作 用就会受到抑 制甚至死亡。设备复杂、投资很大，因此在黄金氰化厂它的应用 受到了限制。但生 物化学法能分解硫氰化物，使重金属形成污泥从废水中去除， 出水水质很好，故对 于排水水质要求很高、地处温带的氰化厂，使用生物法比 较合适。生物法的应用情况国外

5、某金矿采用生物化学法处理氰化厂含氰废水。 首先，含氰废水通过其 它废水稀释，氰化物含量降低到生化法要求的浓度（ CN-v10.0mg/L ）、温度 （10 C18 C,必要时设空调），pH值（78.5 ）然后加入营养基（磷酸盐和碳 酸钠），废水的处理分两段进行，两段均采用3.6 x 6m的生物转盘，30%浸入废水中以使细菌与废水和空气接触，第一段用微生物把氰化物和硫氰化物 氧化成二氧化碳、硫酸盐和氨，同时重金属被细菌吸附而从废水中除去，第二 段包括氨的细 菌硝化作用，首先转化为亚硝酸盐，然后被转化为硝酸盐，第一 段采用事先经过驯 化的，微生物从工艺水中以两种适应较高的氰化物和硫氰化 物的浓度。

6、第二段采用 分离出来的普通的亚硝化细菌和硝化细菌，被附着在转 盘上的细菌的浮生物膜吸附 重金属并随生产膜脱落而被除去，通过加入絮凝剂 使液固两相分开，清液达标排 放，污泥排放尾矿库。该处理装置处理废水(包 括其它废水)800m3/h，每个生物 转盘直径3.6m，长6m。由波纹状塑料板组 成。该处理厂总投资约1000万美元， 其处理指标见表1 。 表1生物化学法 处理含氰废水效果废水名称废水各组份含量(mg/L)总 CN- CN-处理前3.672.3061.50.56处理后0.330.050.500.042离子交换法SCNCu1950年南非开始研究使用离子交换法处理黄金行业含氰废水。1960年苏

7、联也开始研究，并在杰良诺夫斯克浮选厂处理含氰废水并回收氰化物和金。1970年工业装置投入运行，取得了较好的效果， ？ 1985年加拿大的威蒂克(Witteck )科技开发公司开发了一种处理含氰废水的离子交换法，不久又成立 了一个专门推广该技术的公司，叫Cy-tech公司，离子交换法处理进行研究，取 得了许多试验数据，并已达到了工业应用的水平。离子交换法的基本原理离子交换法就是用离子交换树脂吸附废水中以阴离子形式存在的各种氰 化物：R2SO4+2CN- 2R(CN)2+SO 4 2-R2SO4+Zn(CN) 42- R2Z n(CN)4+SO42- R2SO4+Cu(CN)32- R2Cu(CN

8、)3+SO42-2R2SO4+Fe(CN)64- R4Fe(CN)6+2SO42-Pb(CN) 4 2-、Ni(CN) 4 2-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附与 上述类似，硫氰化物阴离子在树脂上的吸附力比CN-更大，更易被吸附在树脂 上。R2S04+2SCN- 2RSCN!在强碱性阴离子交换树脂上，黄金氰化厂废水中主要 的几种阴离子的吸附能力如下：Zn(CN) 42-Cu(CN)32-SCN-CN-SO42-树脂饱和时，如果继续处理废水，新进入树脂层的Zn(CN) 4 2-就会将其它离子从树脂上排挤下来，使它们重新进入溶液，但即使继续进行这一过程，树 脂上 已

9、吸附的各种离子也不会全部被排挤下来，各种离子在树脂上的吸附量根 据各种离 子在树脂上的吸附能力以及在废水中的浓度不同有一部分配比。对于 强碱性树脂来 说，这种现象十分明显，具体表现在流出液的组成随处理量的变 化特性曲线上。各 组分当被吸附力强于它的组分从树脂上排挤下来时，其流出 液浓度会出现峰值。不同的弱碱树脂具有不同的吸附特性。因此，对不同离子的吸附力也有很 大差别，研究用离子交换法处理含氰废水的一个重要任务就是去选择甚至专门 合成适用于我们要处理的废水特点的树脂，否则树脂处理废水的效果或洗脱问 题将难以满足我们的需要。难以工业化应用。3 .吸附一回收法前面已谈过，离子交换为化学吸附，吸附力

10、较强，故解吸困难，解吸成本高。近来，国外开发了用吸附树脂、活性炭做吸附剂，从含氰矿浆或废水中回 收铜 和氰化物的技术，已完成了半工业试验。西澳大利亚一炭浸厂对液相中铜、氰化钠浓度分别为85、158mg/L之氰尾进行了吸附一回收法半工业试验，采用法国地质科学研究所开发的 V 912吸附树脂，处理能力为10m3/d，处理后尾浆液相中游离氰化物(CN-)浓度小于0.5mg/L。饱和树脂分两级洗脫再返回使用，用金属洗脱剂洗重金属，用硫酸洗脫 氰化物，洗脱液用与酸化回收法类似的方法回收氰化物。试验表明，当铜浓度增加时，处理成本增加较大。 以半工业试验结果推算，建一座年处理能力 100万吨的装置，在铜、氰

11、化钠浓 度 分别为100、300mg/L条件下，设备费为250万加元。年回收铜1221，氰 化钠 3771,年洗脱树脂17001次，洗脱每吨树脂的消耗如下（单位：t）:0 f i9 C2z4 Y# j( UH2SO4NaOHNa2S 水动力0.50.4530.048 17.5m312.3kwh9 a c: L:A%! w.% i% V活性炭具有吸附废水中重金属和氰化物的特性，这早已人所共知，国外早 在十 年前就有金矿试验用来处理贫液中铜等杂质，使贫液全循环，但没能解决 洗脱再生 问题。近年来，西澳大利亚一个炭浆厂完成了用洗性炭从浸出矿浆中回收铜和氰 化 物的半工业试验，采用加温解吸法选择性解吸

12、铜，含铜解吸液在酸性条件下 沉淀氰 化铜，再把氰化铜用硫酸氧化为硫酸铜出售。酸性水中的HCN用碱性解吸液吸收再用于解吸工艺中。铜是氰化过程增加氰化物耗量的一个较大因素，从浸出矿浆中回收铜和氰 化 物不但避免了铜对浸出的影响，提高了金的浸出率，而且减少了氰化物的消 耗，具 有一定的经济效益，这一技术在特定的条件下可用来做为贫液全循环工 艺中的去除 铜措施。 4自然净化法黄金氰化厂除少数收购金精矿进行提金然后把氰渣做硫精矿出售而不设 尾矿 库外，绝大部分矿山建有较大容量的尾矿库（池）。氰化厂废水在其内停 留时间一般在1 3天，有个别尾矿库，废水可停留十天以上。由于曝气、光 化学反应，共 沉淀和生物

13、作用，氰化物的浓度逐渐降低，这种靠尾矿库（池） 降低氰化物含量的 方法称为自然净化法。目前绝大部分氰化厂都把尾矿库自然 净化法做为除氰的一种 辅助手段，经废水处理装置处理后的废水再经尾矿库进 行二级处理，排水氰含量进 一步降低，由于这种方法没有处理成本问题（尾矿 库的建设是为了沉降悬浮物和贮 有尾矿），故对人们有很大的吸引力，甚至有 些氰化厂建立了专门的自然净化池以 期使自然净化法的处理效果更好，如何提 高自然净化法的处理效果，把目前做为辅 助处理方法的自然净化法单独用来处 理含氰废水？这是一项很有意义的科研工作， 许多科研人员都在深入研究这一 课题。再讲一讲最常用的方法。1氯化法 碱性氯化法

14、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C02和N2等无毒物质。1991年金厂峪金矿开发出了 “酸性 液氯法除氰 工艺及成套设备”。与碱性氯化法相比，其除氰能力更强、一次处 理合格，处理后 排放污水含氰0.3-0 . 4mg /L;药剂消耗大幅度降低，处理 成本由7. 9元/ m3降 至4. 6元/ m3 :处理时间由10h降至6h。全圭寸闭式 操作，无C12和CNCl有毒 气体逸出。现已推广到三家氰化厂。2 S02 Air 法S02Air法又称InCo法，是美国InCo金属公司在80

15、年代初研究成功的，其 原理 是用S02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 HC03-、NH4+。该法的优点是不仅可除去游离CN-、分子氰和络合氰，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 标难；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，可利用焙烧S02烟气或固体 NaS203代替S02。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。该法首先在Campbell Red Lake金矿进行了中试，用焙烧S02烟气作氧化剂，控 制氧化一还原电位在90-130mv , pH = 9 10，处理后废水含CN-0.7g /L,消 耗 S02 3. 8g/g 总 CN,Ca(0H)25. 7g/g总CN。许笑蓉等(1991年)介绍了用S02烟气处理山东招远黄 金冶炼 厂含氰废水(CNT380400mg / L) 工业实践，处理废水量6-9m3 / h,分段控制pH 值：pH = 56时以除去氰化物为主：pH = 89时铜、铅、锌生 成氢氧化物沉 淀，同时除氰反应仍在进行。最终氰化物除去串99 . 88 %-99 . 92%, SCN-除去率46% 86%，处理后水中含残氰、铜、铅、锌、铁和pH 值均达排放标准(SCN