礦山低濃度含氰廢水處理技術

　　目前，氰化提金是黃金行業(yè)常用的提金工藝，該工藝金浸出率高，對礦石適應性強，但在生產過程中會產生大量氰化尾渣。現(xiàn)階段氰化尾渣主要以尾礦庫貯存的方式進行處置，氰化尾渣在貯存過程中會產生大量淋溶液(含氰廢水)，如處理不當將會對周圍環(huán)境產生極大的污染。目前，含氰廢水中氰化物的處理方法主要有堿性氯化法、化學沉淀法、生物處理法、膜法、電化學法、離子交換法等。對于低濃度含氰廢水，宜采用破壞氰化物的方法進行處理，如化學氧化法(次氯酸鈉、過氧化氫、臭氧氧化等)、高溫水解法、電解法和化學沉淀法等，同時需要根據(jù)廢水來源、水質特征、污染物成分及含量、處理目標和經濟成本來選擇合適的試驗方案。

　　隨著環(huán)保要求的提高及資源循環(huán)利用的需要，含氰廢水的處理亟需開發(fā)操作簡單、成本低廉、環(huán)境效益好的治理技術。本文針對某黃金礦山炭浸尾礦庫產生的淋溶液(低濃度含氰廢水)開展試驗研究，尋求成本低廉、工藝精簡、無二次污染的治理技術。

　　一、試驗部分

　　1.1廢水性質

　　某黃金礦山尾礦庫淋溶液主要化學組分分析結果見表1。由表1可知，淋溶液中砷和COD均達到了GB8978―1996《污水綜合排放標準》一級標準要求，但總氰化合物超標1.9倍。因此，試驗主要針對總氰化合物進行處理。

　　1.2試驗方法

　　間歇試驗：取該黃金礦山尾礦庫淋溶液1L，利用XJT型充氣多功能浸出攪拌機攪拌，投加藥劑反應一定時間后抽濾，分析濾液組分。

　　二、試驗結果與討論

　　2.1探索性試驗

　　考察過氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、因科法和生物氧化液法對淋溶液中污染物去除效果。其中，因科法(過量曝氣)和過氧化氫氧化法反應時間為60min，亞鐵鹽沉淀法和生物氧化液法反應時間為30min。探索性試驗結果見圖1。

　　由圖1可知：淋溶液采用4種方法處理后，總氰化合物和砷的質量濃度明顯降低，所設計的試驗參數(shù)均能夠將總氰化合物處理至0.5mg/L以下，且砷得到進一步去除。綜合考慮二次污染、動力耗能等因素，對過氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法和生物氧化液法進一步開展驗證試驗，確定最佳處理方法及最優(yōu)參數(shù)。

　　2.2過氧化氫氧化法

　　2.2.1過氧化氫投加量

　　將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，控制過氧化氫投加量為單一試驗變量。過氧化氫投加量分別為0.1mL/L、0.3mL/L、0.5mL/L、0.7mL/L、0.9mL/L，調節(jié)攪拌器轉速為170r/min，反應時間為30min，反應結束后抽濾，分析濾液pH及污染物質量濃度。過氧化氫投加量對污染物去除的影響見圖2。

　　由圖2可知：隨著過氧化氫投加量的增加，總氰化合物呈先降低后緩慢增加的趨勢。當過氧化氫投加量為0.3mL/L時，總氰化合物處理至0.5mg/L以下，且對砷的去除有一定效果。因此，試驗確定過氧化氫投加量為0.3mL/L。

　　2.2.2反應時間

　　將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，過氧化氫投加量為0.3mL/L，控制反應時間分別為30min、60min、90min和120min，反應結束后抽濾，分析濾液pH及污染物質量濃度。反應時間對污染物去除的影響見圖3。

　　由圖3可知：隨著反應時間的延長，總氰化合物和砷的質量濃度先快速降低后趨于平穩(wěn)。當反應時間為30min時，總氰化合物處理至0.5mg/L以下?？紤]工業(yè)設計因素，確定過氧化氫氧化法反應時間為30min。

　　2.3亞鐵鹽沉淀法

　　2.3.1硫酸亞鐵投加量

　　將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，硫酸亞鐵投加量分別為0.1g/L、0.3g/L、0.5g/L、0.7g/L、0.9g/L，反應時間為30min。反應結束后抽濾，分析濾液pH及污染物質量濃度。硫酸亞鐵投加量對污染物去除的影響見圖4。

　　由圖4可知：硫酸亞鐵投加量為0.1g/L時，處理后廢水中的總氰化合物降至0.5mg/L以下，且砷得到進一步去除。綜合考慮工業(yè)設計因素，不再進行藥劑減量試驗，確定硫酸亞鐵投加量為0.1g/L。

　　2.3.2反應時間

　　將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，投加0.1g/L硫酸亞鐵，控制反應時間分別為15min、30min、45min、60min。反應結束后抽濾，分析濾液pH及污染物質量濃度。反應時間對污染物去除的影響見圖5。

　　由圖5可知：隨著反應時間的延長，總氰化合物和砷的質量濃度先快速降低后趨于平穩(wěn)，但均已處理至標準要求。綜合考慮工業(yè)設計因素，確定反應時間為30min。

　　2.4生物氧化液法

　　2.4.1pH

　　生物氧化工藝是黃金難選冶技術領域中一種處理含砷、硫金精礦的預處理工藝，該工藝在利用自然界中的微生物進行生物氧化提金時產生大量強酸性廢液，即生物氧化液。本次試驗利用生物氧化液調整淋溶液pH。將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，采用生物氧化液(pH值為1.29)調整pH值分別至4，5，6，反應時間30min。反應結束后抽濾，分析濾液中的污染物質量濃度。pH對污染物去除的影響見圖6。

　　由圖6可知：當pH值為4～6時，處理后廢水中的總氰化合物質量濃度分別降低至0.017mg/L、0.050mg/L、0.145mg/L，砷質量濃度分別降低至0.084mg/L、0.113mg/L、0.177mg/L，即采用生物氧化液法可將淋溶液中的總氰化合物和砷進行有效去除。綜合考慮成本，確定反應pH值為6。

　　2.4.2反應時間

　　將淋溶液置于有機玻璃攪拌槽中，采用生物氧化液(pH值為1.29)調整pH值為6，控制反應時間分別為15min、30min、45min、60min。反應結束后抽濾，分析濾液pH及污染物質量濃度。反應時間對污染物去除的影響見圖7。

　　由圖7可知，隨著反應時間的延長，總氰化合物質量濃度逐漸降低。綜合考慮，確定生物氧化液法反應時間為30min。

　　2.5方法對比

　　采用過氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、生物氧化液法，均可將淋溶液中的總氰化合物和砷處理至0.5mg/L以下。過氧化氫氧化法的最佳參數(shù)為過氧化氫投加量0.3mL/L、反應時間30min;亞鐵鹽沉淀法的最佳參數(shù)為硫酸亞鐵投加量0.1g/L、反應時間30min;生物氧化液法的最佳參數(shù)為通過調整生物氧化液用量控制淋溶液pH值為6、反應時間30min。3種處理方法藥劑成本見表2。

　　由表2可知：當僅針對淋溶液中的總氰化合物和砷進行處理時，3種方法均能將總氰化合物處理至0.5mg/L以下。其中，生物氧化液法不產生藥劑成本，亞鐵鹽沉淀法藥劑成本僅為0.10元/m3。從工藝可行性方面考慮，生物氧化液法需要控制淋溶液pH值為6，一旦工藝指標控制不當，極有可能造成淋溶液pH值低于6，達不到GB8978―1996《污水綜合排放標準》一級標準pH值在6～9的規(guī)定，造成超標排放。因此，推薦采用亞鐵鹽沉淀法處理淋溶液中的總氰化合物和砷。

　　三、結論

　　1)過氧化氫氧化法、亞鐵鹽沉淀法、生物氧化液法等3種方法，均可將淋溶液中的總氰化合物和砷處理至0.5mg/L以下。按照處理成本過氧化氫3000元/m3，硫酸亞鐵1000元/t進行計算，除生物氧化液不產生藥劑成本外，亞鐵鹽沉淀法的藥劑成本最低，僅為0.10元/m3。

　　2)從工藝可行性方面考慮，由于生物氧化液法需要控制淋溶液pH值為6，一旦工藝指標控制不當，有可能造成淋溶液pH值低于6，達不到GB8978―1996《污水綜合排放標準》一級標準pH值在6～9的規(guī)定，造成超標排放。因此，推薦采用亞鐵鹽沉淀法處理淋溶液中的總氰化合物。

　　3)生物氧化液法處理淋溶液技術為企業(yè)實現(xiàn)“以廢治廢”的環(huán)保治理方式提供了一個新的思路，可以此為基礎繼續(xù)開展相關試驗研究。（來源：長春黃金研究院有限公司）