某黃金礦山含氰廢水處理技術研究

摘要：某黃金礦山含氰廢水呈堿性，主要污染物為總氰化合物及重金屬離子。采用因科法、酸化法、過氧化氫氧化法、CG101-A藥劑法、電解法等多種方法進行破氰處理。探索試驗發現，因科法和CG101-A藥劑法的去除效果較好。進一步條件試驗揭示，對于該黃金礦山含氰廢水而言，CG101-A藥劑法是最為適宜的處理工藝。在CG101-A投加量為3 g/L，且分3次均勻投加，反應pH值控制在8～9，反應時間為2 h條件下，總氰化合物的去除率可達到99.5%。試驗結果為黃金礦山含氰廢水處理提供了新的思路和方法，有助于推動該領域的技術進步和環境保護。

關鍵詞：含氰廢水；總氰化合物；破氰藥劑；因科法；電解法；銅；硫氰酸鹽

中圖分類號：TD926.5文章編號：1001-1277（2025）01-0108-04

文獻標志碼：A doi：10.11792/hj20250117

引言

某黃金礦山采用氰化提金工藝，金礦氰化浸出過程涉及銅與氰化鈉的反應，生成銅氰絡合物。該絡合物主要以[Cu（CN?）]2-形式存在[1-3]。氰化生產過程中會產生大量氰化尾渣[4]，這些尾渣通常貯存于尾礦庫。在貯存過程中，氰化尾渣會釋放出大量含有銅氰絡合物的含氰廢水[5]。銅氰絡合物作為一種劇毒物質，其對人體的危害主要表現為與高鐵細胞色素酶結合，形成氰化高鐵細胞色素氧化酶，導致其失去傳遞氧的功能，進而引起組織窒息。若處理不當，將對周邊環境和居民造成嚴重影響[6-7]。

當前，針對含氰廢水的處理技術主要包括堿性氯化法、因科法、過氧化氫氧化法、臭氧氧化法、沉淀法、膜分離法及電化學氧化法等[8-15]。在處理過程中，常用的化學藥劑涉及漂白粉、焦亞硫酸鈉、過氧化氫、臭氧等[16-19]。鑒于環境保護標準的日益嚴格及資源循環利用的需要，開發操作簡便、成本經濟、環境效益顯著的含氰廢水處理技術顯得尤為迫切[20]。

該黃金礦山含氰廢水主要污染物為總氰化合物及重金屬離子。其中，總氰化合物質量濃度為388 mg/L，以易釋放氰化物的形式存在；硫氰酸鹽質量濃度為803mg/L;銅離子質量濃度為435 mg/L。本文針對總氰化合物及重金屬離子采用多種方法進行試驗，選擇對含氰廢水適用性較好的方法，最終確定最優試驗參數，得到最佳處理方法。

1試驗部分

1.1試驗儀器及藥劑

試驗儀器：UV-1700紫外分光光度計，DELTA 320 pH計，AA6300原子吸收分光光度計，IC1000離子色譜儀，化學滴定裝置，78-1磁力加熱攪拌器，BSA224S分析天平，電解試驗裝置。

試驗藥劑：焦亞硫酸鈉，硫酸亞鐵，過氧化氫溶液，濃硫酸，氫氧化鈉，破氰藥劑CG101-A。

1.2主要污染物成分

含氰廢水主要污染物成分分析結果見表1。

由表1可知：含氰廢水pH呈堿性；總氰化合物質量濃度為388 mg/L，以易釋放氰化物形式存在；硫氰酸鹽質量濃度為803 mg/L;銅離子質量濃度為435mg/L，因含氰廢水呈藍色，分析銅離子主要以銅氨絡離子的形式存在；含氰廢水中COD值為1360 mg/L。本次試驗主要針對總氰化合物和重金屬離子進行處理。鑒于硫氰酸鹽質量濃度較高，臭氧處理和生物處理不僅無法改善處理指標，反而可能對處理系統產生負面影響，因此本次試驗排除了臭氧處理和生物處理。

1.3試驗方法

試驗采用間歇式運行模式，取500 mL該黃金礦山含氰廢水，采用攪拌機進行攪拌。隨后，向溶液中添加化學藥劑或調節硫酸濃度以改變pH。反應一段時間后，過濾分離固液相，對濾液成分進行分析，以評估氰化物及重金屬離子去除效率。此外，取1 L經過充分攪拌的含氰廢水，將其置于電解槽內，選用不同的電極材料，并控制反應電壓，進行電解處理一定時間。之后，對電解后的濾液成分進行分析。

2試驗結果與討論

2.1含氰廢水處理探索試驗

開展探索性試驗如下：

1）因科法。取500 mL含氰廢水，加入5 g/L焦亞硫酸鈉，調節pH=8～9，氣液比5：1，反應時間2h，過濾，送樣分析總氰化合物含量。

2）CG101-A藥劑法。取500 mL含氰廢水，加入5g/L CG101-A，調節pH=9，氣液比5：1，反應時間2 h，過濾，送樣分析總氰化合物含量。

3）酸化法。取500 mL含氰廢水，加入濃硫酸調節pH=4，反應時間1 h，過濾，送樣分析總氰化合物含量。

4）H?O?氧化法。取500 mL含氰廢水，加入8mL/L30%過氧化氫，反應時間4h，過濾，送樣分析總氰化合物含量。

5）電解法。取1 L含氰廢水，電壓6 V（電流1.5～2A），電解反應3h，送樣分析總氰化合物含量。

探索試驗結果見表2。

由表2可知：在處理含氰廢水中的總氰化合物方面，因科法、CG101-A藥劑法、酸化法、H?O?氧化法及電解法均展現出一定的處理效能。因科法與CG101-A藥劑法在去除總氰化合物方面具有較為顯著的效果。因此，本研究將重點探討因科法及CG101-A藥劑法中藥劑用量、反應時間等因素對處理效果的影響。

2.2因科法處理含氰廢水條件試驗

考察了焦亞硫酸鈉用量及投加方式等對污染物去除的影響。

2.2.1焦亞硫酸鈉用量

取500 mL含氰廢水，調節焦亞硫酸鈉用量為3g/L、4g/L、5g/L，pH=8～9，氣液比5：1，反應時間2 h，過濾，分析濾液中總氰化合物含量，結果見表3。

由表3可知：隨著焦亞硫酸鈉用量的增加，含氰廢水中總氰化合物質量濃度逐漸降低；當藥劑用量為4～5g/L時，總氰化合物質量濃度可降至2.91～2.97mg/L。綜合考慮處理效果和藥劑成本，確定焦亞硫酸鈉用量為4 g/L。

2.2.2焦亞硫酸鈉投加方式

取500 mL含氰廢水，焦亞硫酸鈉用量為2g/L，pH=8～9，氣液比5：1，反應時間1 h，過濾，濾液中再加入1 g/L或2 g/L焦亞硫酸鈉，調節pH=8～9，氣液比5：1，反應時間1 h，過濾，分析濾液中總氰化合物含量。考察不同藥劑投加方式對試驗結果的影響，結果見表4。

由表4可知：焦亞硫酸鈉用量為3g/L（2g/L+1g/L），分2次投加，可使含氰廢水中總氰化合物質量濃度降至2.03mg/L;繼續增加藥劑用量，總氰化合物質量濃度基本保持穩定。綜合考慮，藥劑投加方式以焦亞硫酸鈉投加量為3 g/L，分2次投加為宜。

2.3 CG101-A藥劑法處理含氰廢水條件試驗

考察了CG101-A用量及投加方式等對污染物去除的影響。

2.3.1 CG101-A用量

取1L含氰廢水，分別加入2g/L、3g/L、4 g/L、5g/L、6g/L的CG101-A，氣液比5：1，反應時間2h，過濾，分析濾液中總氰化合物含量，結果見表5。

由表5可知：隨著CG101-A用量的增加，含氰廢水中總氰化合物質量濃度逐漸降低；當CG101-A用量為3～5g/L時，總氰化合物質量濃度可降至3.79～3.98 mg/L;當CG101-A用量為6g/L時，總氰化合物質量濃度可降至1.04 mg/L。綜合考慮處理效果和藥劑成本，確定CG101-A用量為3 g/L。

2.3.2 CG101-A投加方式

分2次投加時，取1L含氰廢水，加入一定量CG101-A，氣液比5：1，反應時間1 h，再加入一定量CG101-A，氣液比5：1，反應時間1 h，過濾，分析濾液中總氰化合物含量。其中，CG101-A用量分別為2g/L+1g/L、3g/L+1g/L、2g/L+2g/L。分3次投加時，CG101-A用量為1 g/L+1g/L+1g/L，反應時間為0.5 h+0.5h+1 h，其余操作與分2次投加相同。結果見表6。

由表6可知：4種藥劑投加方式均對總氰化合物去除效果有一定的影響，藥劑多次投加比單次投加效果好，故確定最佳CG101-A用量為3g/L，分3次投加。

2.3.3反應pH

取1L含氰廢水，分3次加入3g/L CG101-A，氣液比5：1，反應時間2 h，反應過程中分別控制反應pH值為6，7，8，9，反應時間2 h，過濾，分析濾液中總氰化合物含量，結果見表7。

由表7可知：CG101-A藥劑法處理含氰廢水的最佳反應pH值為8～9。

2.3.4反應時間

取2 L含氰廢水，重復“加入1g/L CG101-A，氣液比5：1，攪拌，反應時間0.5 h”操作，直至總反應時間達到4 h，期間每隔30 min分析一次濾液中總氰化合物含量，結果見表8。

由表8可知：反應時間對CG101-A藥劑法總氰化合物的去除效果影響較大，當反應時間為1.5～2h時，含氰廢水中總氰化合物質量濃度可降至1.61～1.67mg/L;反應時間繼續延長，總氰化合物質量濃度逐漸升高，故反應時間確定為2h。

通過對比可知，對于該黃金礦山含氰廢水而言，CG101-A藥劑法是最為適宜的處理工藝，最佳條件下，總氰化合物去除率為99.5%。

3結論

1）該黃金礦山含氰廢水呈堿性，主要污染物為總氰化合物及重金屬離子。其中，總氰化合物質量濃度為388 mg/L，以易釋放氰化物形式存在；硫氰酸鹽質量濃度為803 mg/L;銅離子質量濃度為435 mg/L。因含氰廢水呈藍色，分析銅離子主要以銅氨絡離子的形式存在。

2）根據探索性試驗結果，因科法、CG101-A藥劑法、酸化法、H?O?氧化法、電解法均對含氰廢水具有一定的處理效果。其中，因科法和CG101-A藥劑法的去除效果較好，針對總氰化物的去除率超過99%。

3）針對該黃金礦山含氰廢水，CG101-A藥劑法是最為適宜的處理工藝，最佳工藝參數為：CG101-A投加量3 g/L，分3次投加，最佳反應pH值為8～9，反應時間2 h，該反應條件下總氰化合物的去除率為99.5%。

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Study on cyanide-containing wastewater treatment technology in a gold mine

Yang Fu1，Gao Feixiang2，Feng Dongxia3，4，He Jinguo'，Wu Qi2，Yang Wen'，Nong Youliang'

（1.Heqing Beiya Mining Co.，Ltd.;2.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.;3.Faculty of Land Resources Engineering，Kunming University of Science and Technology;4.National-Local Joint Enginering Research Center for Green Comprehensive Utilization of Metal Tailings Resources）

Abstract：The cyanide-containing wastewater from a gold mine is alkaline and major pollutants are total cyanide compounds and heavy metal ions.Various cyanide removal methods，including Inco process，acidification process，hydrogen peroxide oxidation，CG101-A reagent method，and electrolysis，were tested.Exploratory tests found that the Inco process and the CG101-A reagent method exhibited better cyanide removal efficiency.Further conditional tests revealed that the CG101-A reagent method is the most suitable treatment process for this wastewater.Under the conditions of a CG101-A dosage of 3g/L（added in 3 equal portions），a reaction pH of8-9，and a reaction time of 2 h，the total cyanide compounds removal rate reached 99.5%.The findings provide new insights and methods for the treatment ofcyanide-containing wastewater in gold mines，contributing to technological progressand environmental protection in this field.

Keywords：cyanide-containing wastewater;total cyanide compounds;cyanide destruction reagent;Inco process;electrolysis;copper;thiocyanate