三段堿性氯化氧化處理高濃度氰化物廢水

鄧 嬪

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

·環 保·

三段堿性氯化氧化處理高濃度氰化物廢水

鄧 嬪

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

對某黃金冶煉企業氰化浸出的高濃度氰化液進行試驗研究，試驗結果表明：采用酸化－三段堿性氯化氧化可直接將廢水中的氰化物濃度從500 mg／L降至0.5 mg／L以下，再通過pH調整進一步去除廢水中的Zn2＋。

氰化物；三段堿性氯化；黃金冶煉

氰化法提金已有百年歷史，一直是金礦提金主要的方法。處理1 t金精礦要排放4m3左右的氰化廢水，其中氰化物的濃度在50～500 mg／L，有的甚至更高。由于氰化物是劇毒物質，隨意排放會嚴重污染環境，影響農、牧、漁的生產。

目前，對金礦含氰廢水的處理有多種方法，其中已在工業實踐中獲得應用的有化學處理法、自然降解法和生物降解法等。常用的方法為堿性氯化法［1，2］，但其要求原水中的氰化物濃度在200 mg／L以內，濃度高于200 mg／L的廢水需經酸化－吹脫等預處理后，方能采用此方法。因此，本試驗針對黃金冶煉產生的高濃度氰化廢水進行了新的處理方法的探索研究。

1 材料與方法

1.1 試驗用水

試驗用污水來自某黃金冶煉廠氰化浸出貧液。試驗用水主要水質指標見表1。

表1 主要水質指標 mg／L

1.2 試驗方法

該試驗以分段處理為原則，依次對各污染物有針對性的進行處理。污水處理流程工藝如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

1.3 分析方法

化學需氧量（COD）采用微波消解滴定法測定；pHS－IIIC酸度計檢測pH；氰化物（CN－）分析高濃度采用硝酸銀滴定法、低濃度采用異煙酸－吡唑啉酮光度法測定；Zn2＋采用火焰原子吸收法測定。

2 結果與分析

2.1 氰化物處理條件分析

2.1.1 酸化預處理的必要性分析

進行對比試驗，討論酸化預處理對后續氧化效果的影響分析，考察酸化預處理的必要性。分別取經酸化預處理和未經預處理的廢水進行同條件三段氧化試驗，取樣分析，實驗結果見表2。

表2 直接氧化與酸化氧化效果對比

表2結果顯示，在藥劑量相同的情況下，進行酸化預處理的處理效率明顯高于直接氧化的處理效率。經分析認為是酸性環境下廢水中原以絡合態形式存在的CN－被分解而游離于水中，有利于氧化反應的反應程度，所以酸化預處理提高了氧化反應的處理效率。酸化過程中產生少量的灰綠色沉淀顆粒，認為是廢水中以［Cu（CN）3］2－形式存在的Cu2＋在酸性條件下分解，并形成氰化亞銅的沉淀［2］。實驗結果顯示，該項目廢水酸化預處理工藝是必需的。

2.1.2 氧化條件試驗

氧化條件的探索在傳統氰化物處理的堿性氯化法的理論基礎上進行［3］，并針對試驗用水的特性開展了針對性試驗。

2.1.2.1 氧化劑用量的確定

以酸化后的氰化貧液為試驗用水，在pH 10～11，采用不同量次氯酸鈉進行一段氧化30 min，然后在pH 7.0左右，采用不同量的次氯酸鈉進行二段氧化30 min，最后仍在pH 7.0左右，加不同量次氯酸鈉進行三段氧化30 min，取樣分析，試驗控制參數及試驗結果見表3。

表3 各段次氯酸鈉用量分析

表3結果顯示，總體趨勢是次氯酸鈉氧化劑用量越大，CN－去除率越高，出水CN－越低，但通過各段藥劑用量的組合協調，當試驗藥劑用量降至11號試驗的用量時，即三段反應次氯酸鈉用量分別為5 mL／L、5 mL／L、4 mL／L時，出水CN－濃度為0.5 mg／L。

2.1.2.2 氧化時間的影響

以經酸化預處理的廢水為試驗用水，按照經典堿性氯化法控制方法，在pH 10～11，加次氯酸鈉氧化2 mL／L，分別反應10 min、20 min、30 min，再在pH 7.0左右，加次氯酸鈉5 mL／L氧化，分別氧化10 min、20 min、30 min。試驗結果顯示：氧化時間必須達30 min，處理效率才能達到。

2.1.2.3 二段氧化的可行性論證

在酸化預處理的條件下，在pH 10～11進行一段氧化，然后在pH 7.0左右進行二段氧化，氧化時間為30 min、60 min、90 min、120 min，取樣分析，實驗結果見表4。

表4 二段氧化試驗結果

該實驗主要考察高濃度氰化貧液在酸化預處理的條件下是否可通過加大二段氧化劑量和氧化時間將三段氧化優化為二段氧化的可能性。表4結果顯示，進行酸化預處理后通過二段氧化出水不能達到排放標準。因此該項目廢水酸化預處理后的三段氧化是不可少的。

2.2 氰化貧液中Zn的去除

氰化貧液中Zn濃度較高，經實驗室水樣分析，氧化處理后貧液中的Zn濃度仍有86.85 mg／L。根據Zn的物理化學性質，實驗室擬采用石灰調整pH達到去除廢水中Zn的目的。分別在氧化前和氧化后進行石灰法沉淀Zn的嘗試，實驗結果見表5。

表5 石灰法除鋅的實驗結果

表5結果顯示，石灰法沉淀Zn的處理在氧化后進行，pH大于9.0能保證出水中的Zn濃度低于排放標準限制2.0 mg／L，而在氧化前進行基本不起作用，分析是由于氰化貧液中Zn主要是以［Zn （CN）3］2－的絡合物形式存在，不能形成Zn（OH）2的沉淀而去除，而氧化反應后由于ClO－的強氧化作用將CN－氧化，使Zn2＋在水中游離態形式存在，在堿性環境下形成Zn（OH）2沉淀。當pH＞9.0時，氧化后石灰法沉淀鋅反應都能使水中Zn濃度達標，因此認為控制pH＝9.0左右費用較低，且符合排放標準。

3 結 論

1.通過三段堿性氯化法，將黃金冶煉廢水氰化貧液中的高濃度氰化物直接氧化去除，處理出水可以達到廢水排放標準要求。

2.試驗廢水中氰化物處理的主要工藝三段堿性氯化法，是在經典堿性氯化法的基礎上進行方案調整，用于直接處理高濃度氰化物廢水。無需將氰化物預先進行酸性吹脫后降至200 mg／L濃度以內再采用經典氯化法處理高濃度氰化物廢水，縮短了工藝流程，減少了建設投資。

3.試驗研究所得三段堿性氯化法的處理工藝為第一段pH 10～11，反應時間30 min，次氯酸鈉用量為5 mL／L；第二段pH 7.0，反應時間30 min，次氯酸鈉用量5 mL／L；第三段pH 7.0，反應時間30 min，次氯酸鈉用量4 mL／L。

4.試驗工藝流程中三段氧化后的pH調整，主要為去除廢水中的Zn2＋，經氧化處理后廢水中絡合物被氧化分解，Zn2＋在水中以游離態形式存在，堿性環境下形成Zn（OH）2沉淀而去除。

［1］汪大暈，徐新華，宋爽.工業廢水中專項污染物處理手冊［M］.北京：化學工業出版社，2000.192－202.

［2］江義平.高濃度氰化物廢水處理的研究和應用［J］.工業用水與廢水，2005，36（2）：43－45.

［3］中和平.堿氯法處理含氰尾礦的實踐［J］.黃金，1991，12（3）：21－24.

Tretment of High-cyanide-containing Wastewater by Three Times Alkaline Chlorination

DENG Pin
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

The research based on high-cyanide-containing wastewater from a gold-refining enterprise has been carried out.The results showed that a new method of acidulate-three times alkaline chlorination has been advanced.The outlet concentration was under 0.5 mg／L，when the mass concentration of CN－in influent water was over 500 mg／L，and then reduce the concentration of Zn2＋by using lime to form precipitation at pH 9.

cyanide；three times-alkaline chlorination；gold-refining

X703.1

A

1003－5540（2015）02－0054－02

2014－11－19

鄧 嬪（1981－），女，工程師，主要從事有色金屬行業廢水治理技術研究工作。