黃金行業污染物治理技術現狀與未來重點發展方向探討

摘要：隨著國內環保形勢的收緊，對黃金行業污染物的治理越來越嚴格，污染物治理技術也在傳統處理技術基礎上不斷地改進和革新。總結了黃金行業現有主要污染物及主流治理技術現狀，介紹了各種處理技術的原理、優缺點、選擇方法及應用條件，并對未來5～10 a黃金行業污染物治理技術的發展方向與重點進行了探討，為黃金行業污染物治理技術的研究提供參考。

關鍵詞：黃金行業;污染物;治理技術;現狀;發展方向

中圖分類號：TD926.4 TD926.5文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）03-0070-05doi：10.11792/hj20200315

中國黃金行業經過近十幾年的快速發展，取得了令人矚目的成就。截至2018年，中國黃金產量已連續12年居世界第一位，對國民經濟的穩定與發展做出了不可磨滅的貢獻。與此同時，隨著國家對環境保護的日益重視，一系列環保法律法規的出臺，許多黃金生產企業進行了生產工藝的優化改造或增加了各種環保治理措施，促進黃金行業生產環境的不斷改善。特別是為了達到新的法律法規要求，針對黃金行業特征污染物的治理技術不斷發展與革新，對整個黃金行業的環境改善甚至是持續健康發展起到強大的技術支撐作用。本文通過對目前黃金行業常規與特征污染物治理技術的梳理，總結黃金行業污染物治理技術發展現狀，并探討了未來5～10 a污染物治理技術的發展方向與重點，對黃金行業污染物治理技術的研究具有重要意義。

1 黃金行業污染物治理技術現狀

根據黃金生產環節、生產工藝、污染源及主要污染物的不同，從采礦、選礦與冶煉三大生產環節對環境要素的污染現狀[1]進行統計，結果如表1所示。黃金行業反響較為強烈、影響較大、重點研究的為冶煉煙氣、浮選廢水、含氰廢水與氰化尾礦的治理。針對這些污染物的治理技術現狀逐一進行介紹。

1.1 冶煉煙氣

冶煉煙氣一般產生在黃金冶煉金泥預浸除雜、氯化或王水浸金、萃取、金還原等過程中，具有污染物瞬間產生量大、濃度高、總量小、間斷性排放等特點。冶煉煙氣含有大量的二氧化硫、氮氧化物、酸霧等污染物，具有強烈的刺激性氣味，特別是濕法冶煉反應的瞬間，往往爆發性彌漫濃烈的酸霧，產生高濃度的棕紅色氮氧化物氣體。

冶煉煙氣中由于含有大量的二氧化硫氣體，一般用于制造硫酸，氮氧化物則進行凈化處理，常用的氮氧化物處理技術[2]如表2所示。

上述NOx廢氣處理方法各有優缺點，由于不同黃金生產企業產生的NOx特征具有一定的差異，所以須根據具體情況采取適當的治理技術。隨著環保要求的日益嚴格，對NOx廢氣的治理也顯得極為緊迫，其治理技術也在不斷發展，液膜法、微生物法、光催化法等處理方法的研究逐漸興起。此外，需要研究經濟高效的組合工藝，以滿足不同企業的處理要求。

1.2 浮選廢水

目前，黃金的提取主要采用浮選法和氰化法2種工藝，浮選法在處理微細浸染型脈金礦石上應用較多，采用的浮選藥劑一般為黃藥（黃原酸鹽），其他藥劑根據礦石性質與提取目標物不同選擇性添加。浮選工藝產生的浮選廢水是一個混合體系，一般包含多種污染物，集中表現為COD和重金屬。以浮選廢水中主要污染物黃藥處理為例，處理方法可分為兩大類：一類為物理化學法，包括自然暴曬法、酸化分解法、化學氧化法、鐵鹽混凝沉降法、離子交換吸附法等;另一類為生物法。浮選廢水主要處理技術[3]如表3所示。

黃藥各處理工藝優缺點并存，有的方法適合處理低濃度黃藥廢水，成本相對低廉，但效率低;有的方法處理效果好，但處理不徹底，易產生二次污染。因此，在實際處理過程中應盡可能地選擇能將黃藥徹底分解為二氧化碳和水的化學氧化工藝或聯合處理技術。此外，根據企業的具體需求，選用上述某種處理技術或幾種處理技術有機配合，在技術可行、經濟合理的基礎上，實現達標排放或回用的目的。

1.3 含氰廢水

目前，中國黃金行業80 %以上黃金生產企業采用氰化提金工藝，在黃金生產的同時產生大量的含氰廢水與氰化尾礦，由于其含有氰化物、硫氰酸鹽、重金屬等特征污染物，具有劇毒性、隱蔽性與難降解性等特征，一直是黃金行業最大環境風險源與環保處理難題。隨著國家對環保形勢的收緊，黃金行業亟需對這些污染物進行有效處理。近十幾年來，針對含氰廢水與氰化尾礦的處理技術有了長足的進步，在不斷探求新處理技術的同時，對原有處理技術也進行了完善和改進。不同含氰廢水處理技術的原理與優缺點[4-10] 如表4所示。

含氰廢水的處理方法較多，特點各異，應根據廢水來源、濃度、處理目的、規模大小及經濟要求等具體情況選擇相應的處理方法或多種聯合處理方法。根據廢水中氰化物濃度，一般高濃度含氰廢水首先選擇酸化回收法、沉淀法或電解法處理，再采用其他方法進行后續處理。酸化回收法能夠有效回收利用氰化物;沉淀法適合含氰污染物的快速處理;電解法在去除氰化物的同時，能夠有效回收廢水中的金屬離子。中、低濃度含氰廢水一般直接采用破氰的處理方法，如因科法、過氧化氫氧化法、臭氧氧化法等。長春黃金研究院有限公司在這些方法的基礎上，經過長期的研究及實踐，開發出了OOT法、Cotl’s酸法、3R-O法等核心處理技術，以及高效脫氰處理藥劑CG101產品，彌補了傳統處理方法的一些缺陷，且取得了很好的應用效果。

1.4 氰化尾礦

黃金行業產生的氰化尾礦一般與含氰廢水含有的特征污染物類似。因此，新產生的尾礦漿或現有尾礦調漿后可采用含氰廢水的處理方法進行處理，達到相關標準后堆存于尾礦庫中或進一步資源化利用。除此之外，根據污染物在氰化尾礦中的賦存狀態與污染特征，一是采用淋洗或壓濾洗滌將尾礦中的污染物轉移至液相中，再采用含氰廢水的處理方法對其進行處理，處理液返回至尾礦洗滌環節;二是對氰化尾礦直接進行焚燒處理。氰化尾礦具體處理技術及其優缺點如表5所示。

上述處理方法中，長春黃金研究院有限公司開發的淋洗-凈化處理法、壓榨-洗滌-負壓凈化回收法、三廢協同凈化法等新興氰化尾礦無害化處理技術已在內蒙古、遼寧、山東、河南、貴州、云南等地的黃金生產企業成功應用，并取得很好的處理效果，具有良好的市場應用前景。焚燒法由于能耗高，一般不專門用來處理氰化尾礦，而是在利用氰化尾礦制造水泥、燒磚制瓦的過程中協同脫氰，從而達到氰化尾礦無害化與資源化利用的目的，但氰化尾礦的固廢屬性是其處置利用必須解決的難題。

2 污染物治理技術發展方向與重點

2.1 發展方向

環保服務于行業，治理針對于污染。黃金行業環保領域的發展以服務于黃金行業發展為宗旨，以減少黃金行業污染物排放為目的。隨著黃金行業生產技術的革新，未來5～10 a行業產生的污染物組成和治理方向將有所變化，主要體現在如下幾個方面：

1）黃金生產工藝仍然以氰化提金為主，但逐漸向無氰、低氰提金工藝轉移，氰化氫廢氣、含氰廢水、含氰廢渣的產生量將逐漸減少。

2）由于國內環保形勢的趨緊和排污許可制度的實施，企業外排廢氣、廢水量會有所減少，廢氣吸收、廢水返回生產或處理工藝循環利用現象逐漸增多，解決循環利用過程中的鹽、重金屬等污染物的積累逐漸成為趨勢。

3）隨著國家、地方或行業相關標準的修訂，新標準發布的增多，對污染物控制指標增多，限值要求更嚴，一些污染物將成為行業嚴格控制的“新寵”。例如：硫氰酸鹽轉化研究將成為焦點，氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的控制將更加嚴格，車間揮發性有機物（VOCs）監測與去除逐漸興起等。

4）在HJ 943—2018 《黃金行業氰渣污染控制技術規范》發布實施后，氰渣的充填成為可能。隨著國內新建尾礦庫審批受限，現有尾礦庫服役到期，氰渣、浮選尾礦用于充填的現象將越來越多，污染物的控制也逐漸從地表轉移至地下，對充填料的凈化處理和對地下水的污染控制將逐漸成為研究的熱點。

5）隨著國內城鎮化進程的發展與可開采礦產資源的逐漸枯竭，廠地搬遷或企業關閉現象增多，場地污染修復問題逐漸凸顯，如何準確地掌握場地中污染物的組成與分布，采取針對性的手段進行修復將逐漸成為本領域技術攻關的重點。

2.2 發展重點

針對未來5～10 a黃金行業產生的污染物組成和治理方向的變化，環保領域污染控制技術的發展也會進行適應性的調整，主要表現為：

1）新型環保浸金藥劑開發力度會逐漸增大。由于氰化提金使用的氰化物是劇毒物質，隨著國內環保形勢的收緊，企業環保壓力的增大，環保浸金藥劑的市場空間越來越大。目前市場上已有一些無毒或低毒的環保浸金藥劑，但存在金回收率不高、藥劑成本昂貴或噸礦用量多等諸多問題。針對現有環保浸金藥劑的問題，開發新型環保浸金藥劑會成為未來黃金行業環保領域技術發展的重點之一。

2）環保治理技術向精細化控制發展。目前針對黃金行業特征污染物的治理技術較多，但每種技術的具體作用機理并不是很明確，反應條件沒有實現微觀精細化控制，影響反應以最佳條件進行，造成處理效果不理想或資源浪費。特別是黃金行業廢水、廢渣中的污染物組分復雜，各污染物之間又存在復雜的共存平衡關系，如何利用好各污染物之間的協同處理作用，精細化控制反應條件，使反應在最佳處理條件下運行會成為未來黃金行業環保領域技術發展的重點之一。

3）技術優勢越來越體現在環保裝備的研制上。環保技術的載體體現在產品或裝備上，除了開發先進的環保浸金藥劑或處理藥劑外，環保裝備的研制和應用是環保技術開發的最終體現。目前黃金行業環保裝備一般為污染物處理裝備，裝備普遍存在粗放式設計、作坊式加工等問題，沒有實現技術上的反應控制要求，造成運行效果不佳。因此，開發優良裝備，實現反應條件的精準化控制是未來黃金行業環保領域技術發展的重點之一。

4）生產流程的自動化、智能化已成為發展趨勢。《中國制造2025》是中國實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領，國內各行業也紛紛響應國家戰略，提出各自的實施計劃，人工智能、物聯網、大數據、機器人等技術得到快速發展。黃金行業面臨著第四次工業革命的重要機遇期，實現企業生產流程的自動化與智能化控制已成為行業發展的目標，污染控制作為整個生產流程中的重要環節，實現環保設備的自動化、智能化控制是未來黃金行業環保領域技術發展的重點之一。

5）安全與健康成為環保領域關注的重點。由于黃金行業產生的特征污染物具有劇毒性、隱蔽性、長期性、難降解性等特征，在污染物治理過程中，安全與健康逐漸成為項目實施首要關注的問題。井下開采環境、生產車間的空氣、污染場地中的土壤氣等問題將是未來研究的方向，其治理技術是未來黃金行業環保領域技術發展的重點之一。

3 結 語

中國黃金行業生產過程中產生的污染物主要為冶煉煙氣、浮選廢水、含氰廢水與氰化尾礦等，總結分析這些污染物治理的常規處理方法及新興處理技術，預測未來5～10 a黃金行業產生的污染物組成、主要治理方向及相應環保領域污染控制技術的發展調整，指出新型環保浸金藥劑，精細化環保控制技術，自動化、智能化環保治理裝備是未來發展的重點，生產與環保治理過程中的安全與健康也逐漸成為關注的焦點。

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Abstract：With tightening domestic environmental protection policies，the treatment of pollutants in the gold industry is becoming more strict while the pollutant treatment technology is consistently improving and innovating on the basis of conventional technologies.This paper summarizes the current status of main pollutants and mainstream treatment technologies in the gold industry，and introduces the principles，advantages and disadvantages，selection methods and application conditions of various treatment technologies.The development trend and key points of the treatment technologies have been discussed to provide guidance for the research of pollutant treatment technology in the gold industry in the next 5-10 years.

Keywords：gold industry;pollutant;treatment technology;current status;development trend