因科除氰方案

《因科除氰方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《因科除氰方案（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、湖北银矿氰化贫液吹脱后液深度除氰方案因科法活性炭吸附组合工艺2014 年 11月目录1 概 述 22 方案原理 22.1 酸化法回收氰机理22.2 SO2-空气法除氰机理33 试验水样44 拟实施方案44.1 酸化吹脱系统调研44.2 深度除氰工艺试验45 实施效果56 经济预评价5附录：试验用曝气装置示意图及所需设备装置 6湖北鑫银贵金属股份有限公司始建于 1987 年，是目前中国境内唯一一家拥有金银选矿、 冶炼、深加工及销售为一体的综合性矿山企业，公司的产品主要有金锭、银锭和贵金属新材 料等。公司银冶炼厂采用氰化浸金锌粉置换工艺，其生产产生的含氰化物废水采用“特种 膜分离系统+酸化系统+氧

2、化系统”组合工艺，废水量约150 m3/d。目前由于部分系统的设备及工艺控制存在某些问题，导致酸化吹脱不彻底、吹脱后液经氧化处理后无法达到排放标准 等。因此，在充分了解现有处理工艺现状的基础上，结合所提供的贫液经酸化后的溶液水质， 本工艺方案拟实施吹脱工艺参数的调整，以及开展吹脱后液的因科法活性炭吸附组合工艺 处理试验，以有效地回收氰化贫液中的氰化物，降低氰化贫液处理成本，同时确保出水总氰 达到国家污水综合排放标准(GB8978 - 1996) 级标准。2 方案原理2.1 酸化法回收氰机理采用酸化法处理氰化贫液，其反应机理比较复杂，一般认为主要有三个过程：贫液的酸 化过程，HCN气体的吹脱、吸

3、收过程、吹脱后液中和过程。1 )酸化反应采用硫酸将氰化贫液进行酸化除杂，贫液中络合氰化物将形成CuCN、CuSCN、Zn2Fe(CN)6等难溶沉淀物而被去除，同时生成氰化氢，化学反应如下：CN-+H+=HCNfK 9 (HCN) = 4.93x10-10aZn(CN)42-+4H+=4HCNf+Zn2+Pb(CN)42-+4H+=4HCNf+Pb2+Pb2+SO42-= PbSO4JK9 (PbSO) = 1.06x10-8sp4Cu(CN)2-+H+=HCN+CuCNJK 9 (CuCN) = 3.2x10-20spAg(CN)2-+2H+=2HCN+ AgCNJK9 (AgCN) = 1.

4、2x10-16sp2Zn2+Fe(CN)64-=Zn3Fe(CN)62；K9 (Zn (Fe(CN) ) ) = 2.1x10-16sp 36 2CuCN+SCN-+H+=HCN+CuSCNJK 9 (CuSCN) = 4.8 x 10-15 spCO32-+ 2H+=H2O+CO2TK9 (H CO )二 4.3 x 10-7a123AsO 3-+ 3H+= H AsOK9 (H AsO )二 6.45 x 10-3a134AsO 3-+ 3H+= H AsOK9 (H AsO )二 5.8 x 10-10a133AlO2-+ 4H+=Al3+ H2O(2)挥发、吸收反应贫液酸化前预先加热至

5、30C左右，由于HCN沸点仅为26.5C，极易挥发。因此，采用 填料塔作为酸化法气液两相间接触构件的传质设备易实现HCN吹脱与吸收操作，反应如下：HCN(液相)卫哲HCN(气相)HCN(气相)+SoH 吸收 NaCN(液相)+H2O(3)中和反应采用电石渣中和酸化吹脱后的残液，溶液中残余HCN分子将转化为CN-形式，部分 AsO43-、AsO33-也被沉淀，并析出CaSO4沉淀，其发生如下：HCN+ OH-=CN-+ H2OCa2+SO42-= CaS04JK9 (CaSO ) = 2.45x10-544sp4AsO43-+Ca2+=Ca3(AsO4)2JK9 (Ca (AsO ) ) = 6

6、.76 x10-i94 3 4 2 sp 3 4 22.2 SO2-空气法除氰机理因科法也称为SO2-空气法，主要是在一定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氧化物，使CN-氧化为CNO-。从反应过程看，氧化物的去除 有挥发、氧化和沉淀物吸附3个主要途径。至今为止，国内外对S02-空气法的研究仅限于工 业应用方面，Na2SO3除氧反应如下：CN-+ Na2SO3+ O2+2H2O =CO2+NH3+ Na2SO4+OH-2Fe(CN)63-+ Na2SO3 +H2O = 2Fe(CN)64-+ H2SO4+2Na+生成的Fe(CN)64-按下式以不溶的重金属

7、沉淀物形式除去，其它解离出来的金属离子以氢 氧化物形式沉淀：2M2+ Fe(CN)64-+ xH2O =M2Fe(CN)6xH2OJ2Cu+ SO32-+O2+H2O+2OH- =2Cu(OH)2J+SO42-Cu 2+2OH - = Cu(OH)2JK9(Cu(OH) )=5.6x10-202sp2Zn2+2OH - = Zn(OH)2JK9(Zn(OH) )=1.2x10-17sp2Pb2+SO42- =PbSO4JK0 (PbSO ) = 1.06 x10-8sp4Pb2+2OH - =Pb(OH)2 JK0 (Pb(OH) ) = 1.6 x10-i72 sp 2从上述反应可知，理论上

8、每克CN需无水Na2SO3量4.85克。说明：(1 )难溶电解质的溶度积(1825 C )数据主要参照Weast R C.CRC Handbook ofChemistry and Physlcs 63th ed. B242，19821983(2 )弱电解质的标准解离常数(25C )数据主要参照Weast R C.CRC Handbook ofChemistry and Physlcs 69th ed. P159164，198219833 试验水样现场所提供的酸化后出水水质检测结果，如下表：日期总氰（mg/l）游离氰（mg/l）Cu(mg/l)Zn(mg/l)PH值10.151003.85微量1

9、125.503105.001-210.161110.93微量1131.502942.501-210.171338.471032.003305.001-210.183506.99133.851370.502565.00210.211030.62微量1327.002642.501-210.22870.00微量1325.003147.502平均值1476.811218 582951.251-2从表中可知，酸化后出水总氰高，其原因可能为现有吹脱系统存在问题，或者酸化出水 未经固液分离。4 拟实施方案4.1 酸化吹脱系统调研 针对酸化后出水总氰较高的问题，拟进行现场调研，考察各个工艺参数控制点，针对性

10、找出其原因。4.2 深度除氰工艺试验 针对酸化后出水，拟采用因科法+活性炭吸附组合工艺，工艺流程如图 1：达标外排图 1 因科法活性炭吸附深度除氰工艺流程 因科法+活性炭吸附组合工艺说明：1）优化氧化初始pH2）摸清因科法除氰过程规律，找出控制点。 考察催化剂硫酸铜加入的必要性，及其重复利用的可行性； 优化亚硫酸钠的投加量； 通过DO或ORP仪，实时监测过程各表观值，研究其氧化过程规律，实现简洁、便利、 高效的控制。3）考察混凝沉降效果。4）活性炭保障措施的必要性考察，以及活性炭吸附效果、饱和容量等。5）提供优化工艺流程及技术参数，并对经济性进行预评价。5实施效果通过酸化吹脱系统工艺调研及优化

11、，可实现酸化出水总氰浓度降至 100 ppm 以内；再经 过因科法+活性炭吸附组合工艺处理，可完全实现出水总氰小于0.5 ppm，达到国家污水综 合排放标准（GB8978 - 1996） 级标准。6经济预评价采用因科法处理吹脱后液，一般而言m亚硫酸钠:mcN25倍，催化剂硫酸铜用量约OJg/L， 其它药剂用量及费用见下表。项目名称单耗单价费用石灰/电石渣20 kg/m30.4 元/ kg8CuSO45H2O0.1kg/m315 元/ kg1.5消耗药剂Na2S2O51.0kg/m32.5 元/ kg2.5PAM0.01kg/m320元/ kg0.2合计12.2注：因科法处理吨水电耗约 0.83

12、 元。采用因科法+活性炭组合工艺处理酸化后液，吨水处理费用不低于 12.2元。附录：试验用曝气装置示意图及所需设备装置试验用曝气装置示意图：曝气盘出水口：？：_-a-:PT:PT布气板（仅做1个 可根据桶中槽口位 置上下移动）进气口所需设备及装置序号项目名称规格材质单位数量备注1空压机无油台1约15002000元/台2曝气盘18PVC个1尽可能相匹配，大高径比反应槽20PVC个1采用快接口联接3亚硫酸钠工业级或 AR克5004硫酸铜工业级或 AR克5005DO 或 ORP 仪台1实时监测6流量计0.61.8 m3/h台17活性炭新炭克500粒径约 2mm8聚丙烯酰胺阴离子型克50分子量大于1000万