氰化提金废水处理工艺

目前， 氰化物 氰化提金法是我国黄金冶炼的主要成熟工艺之一，利用氰化物溶液从矿石中提取金，具有回收率高、对矿石性质适应性强、可就地提金等特点。自1887年首次使用氰化物溶液从矿石中浸出金以来，该方法一直被广泛应用。但氰化提金会产生大量的有毒有害物质，对周围环境和人类构成巨大的威胁。因此，为了减少危害，有必要对氰化提金废水的处理方法进行研究。大量的研究者总结了含氰废水的处理方法、化学原理及发展趋势，但大多只讨论了其中的一两种方法。因此，本文对目前工业上应用的各种氰化提金废水处理方法进行了详细的分析，比较了每种方法的优缺点及应用场景，对实际生产中的类似应用具有一定的指导意义。

一、氰化提金废水的来源及危害

氰化物提取金的主要原理是在有氧环境中， 氰化钠 它与金反应生成金络合物，然后溶解。之后，可以通过活化富集法提取金。 碳 锌粉可吸附或置换氰化金中的金。同时，其他重金属如银、铜和锌也会形成络合物并溶解。

此 氰化物 反应所用原料及生成的配合物均为有毒有害物质。氰化钠易水解，属一级剧毒物质，致死量为1g。 氰化物 泄漏到水体中，对水中的生物极为有害，对人类和周围环境将造成巨大的威胁，因此，对含氰提金废水的处理具有重要的意义。

二、氰化提金废水的主要处理方法

碱性氯化法

碱性氯化法是目前处理氰化提金含氰废水最常用的方法之一。它主要是利用氯类氧化剂在碱性条件下将废水中的氰化物氧化，使其转化为无毒物质。碱性氯化法的破氰过程分为两个阶段：

第一阶段是氰化物氧化为氰酸盐，称为“不完全氧化”阶段。CN⁻与OCl⁻反应首先生成CNCl，然后水解为CNO⁻。需要注意的是，CNCl在酸性条件下易挥发且有毒，因此操作时必须严格控制pH值处于碱性状态。

第二阶段是将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮气，此阶段称为“完全氧化”阶段。在破氰过程中，pH值对氧化反应影响很大，第一阶段氧化pH值应控制在10～11，反应时间为10～15分钟；第二阶段氧化pH值应控制在6.5～7.0，反应时间为10～15分钟。

某矿采用碱性氯化法处理含氰尾浆上清液（含氰化物200mg/L）和沉淀池渗出水（含氰化物5mg/L），控制pH值在10～11，按含氰化物35～40倍的比例加入漂白粉混合搅拌，经浓密机沉淀后，总氰化物含量可降至0.1mg/L。

碱性氯化法是处理含氰废水最常用的方法，漂白粉是最常用的氯基氧化剂。此法适用于处理高浓度或低浓度的氰化金提金废水，可同时去除硫氰酸盐和含氰络合物（亚铁氰化物络合物除外）。该药剂来源广泛，产生的废渣易于过滤，操作简单。但用漂白粉处理废水时作业环境相对恶劣，现在有些企业改用漂白液或二氧化氯，一定程度上改善了作业环境。但反应过程中会产生有毒气体，对设备腐蚀性较大，药剂成本和维护成本较高。

亚铁盐络合法

亚铁盐络合法是近年来兴起的一种氰化物提金废水处理方法，通过控制反应pH值在7—8，亚铁离子与氰化物提金废水中的游离氰化物及部分氰化物络合物发生反应，生成沉淀。

试验表明，一般仅投加硫酸亚铁处理氰化提金废水不能使废水达标排放，因此需要在处理后的废水中加入通用氧化剂进行深度除氰，只要控制好条件，不需分离沉淀，直接投加氧化剂处理，同样可以达到排放标准，这比传统的先分离后处理的方法有着积极的意义。

某黄金冶炼厂采用硫化钠—硫酸亚铁法处理贫氰化物液，进水氰化物含量为2500mg/L，处理后出水氰化物含量低于20mg/L，去除率达99.2%，效果显著。后续深度处理采用焦亚硫酸钠—空气法，将总氰化物降至0.4mg/L以下。

亚铁盐络合法是一种新兴的处理方法，主要用于处理高浓度含氰废水。其工艺简单，一次性投资少，操作方便，药剂（主要是硫酸亚铁）来源广泛，价格低廉，使用方便。但由于硫酸亚铁溶液呈酸性，与含氰提金废水混合时，局部变酸，有生成氢氰酸气体的可能，而且不能除去硫氰酸盐，处理后的废水仍需深度处理才能达到排放标准。

焦亚硫酸钠 - 空气法

焦亚硫酸钠-空气法是在二氧化硫-空气法的基础上发展起来的，主要利用焦亚硫酸钠与空气在一定pH范围内对废水中氰化物的协同作用，在铜离子的催化作用下，将CN⁻氧化为CNO⁻。

若含氰废水中氰化物含量较高，可先进行预处理，使总氰化物浓度降至100mg/L以下，然后加入焦亚硫酸钠和硫酸铜，通入充分空气，控制pH值（一般控制在7—8），使氰化物氧化为氰酸盐，氰酸盐再水解生成碳酸氢根离子和氨。

焦亚硫酸钠-空气法适用于处理低浓度含氰提金废水，药剂投加量少，劳动强度低，但前期投资较大，需增设鼓风机等设备。对工艺指标要求较严格，控制pH值非常关键，还需加入硫酸铜作催化剂，反应时间较长，处理不当会产生大量铵离子，生成的渣不易过滤，现场有少量氨气产生，对去除硫氰化物无作用。

过氧化氢氧化法

过氧化氢氧化法是在常温、碱性（pH=10～11）条件下，以Cu0.5⁺为催化剂，将氰化物氧化为CNO⁻，再水解为无毒物质。络合氰化物（Cu、Zn、Pb、Ni、Cd的络合物）也因其中氰化物的破坏而解离出来。亚铁氰化物离子与其他重金属离子形成亚铁氰化物络合盐而被去除。最后处理后的废水中总氰化物浓度可降至XNUMXmg/L以下。

此法适用于处理低浓度含氰废水，双氧水处理设备简单，容易实现自动控制，但生成的氰酸盐需停留一定时间才能分解为CO₂和NH₃。缺点是用铜作催化剂，可能造成排放水中铜超标，原料成本较高，硫氰化物不能被氧化，有铵离子生成，废水实际上还有一定的毒性。而且由于双氧水是氧化剂，腐蚀性较大，运输和使用存在一定的困难和危险性。

酸化法

采用酸化法处理贫氰液体时，其反应机理比较复杂，主要包括三个过程：含氰废水的酸化过程、HCN气体的汽提吸收过程、汽提液的中和过程。

（1）酸化反应：用酸将贫氰液酸化净化，贫氰液中的络合氰化物生成CuCN、CuSCN、Zn₂Fe（CN）₆等不溶性沉淀而被除去，同时生成氰化氢。

（2）挥发吸收反应：酸化前将贫液预热至30℃左右，由于HCN沸点仅为26.5℃，极易挥发，因此酸化法中采用填料塔作为气液两相接触的传质设备，易于实现HCN的汽提和吸收。

（3）中和反应：用石灰或液碱中和酸洗后的残液，溶液中残留的HCN分子将转化成CN⁻形式。酸化法可回收 氰化钠 从含氰废水中回收氰化物并实现资源化回收，但对设备密封性要求高，前期投资较大，操作技术要求高，设备维护难度大，存在一定的安全隐患，回收后产生的废水仍需深度处理才能达标排放。

电解法

电解法是利用电化学氧化还原反应来破坏废水中的氰化物。在离子电解过程中，氰化物在阳极失去电子，被氧化为氰酸盐、碳酸盐、氮或铵。氰酸盐进一步氧化为CO₂和H₂O。主要反应为：

CN⁻ + 2OH⁻ - 2e → CNO⁻ + H24O (XNUMX)

2CN⁻ + 4OH⁻ - 6e → 2CO2 + N25 + XNUMXHXNUMXO (XNUMX)

采用自制的陶瓷基二氧化铅电极棒和不锈钢阴极板进行电解实验，证明用电解法处理含氰废水，电解2h后，CN⁻浓度可由385mg/L降至58mg/L，Cu450⁺浓度可由48mg/L降至4mg/L。另外，湖南中南黄金冶炼厂采用电化学法处理含氰提金废水，可将总氰化物由0.8g/L降至XNUMXg/L。与上述不同的是，阳极板和阴极板均采用铁板制成，在运行过程中，不仅要消耗电能，而且要消耗铁板。

电解法主要用于处理高浓度含氰废水，设备占地面积小，工艺简单，易于控制，但消耗电能较大，运行费用较碱性氯化法高，氰化物去除率一般，对去除氰化物络合物无效果。

目前，在氰化物提金废水的处理方法中，应用较多的是碱性氯化法、酸化法、焦亚硫酸钠-空气法等；电解法、亚铁盐络合法是近年来新兴的、已在工业处理中得到成功应用的方法；过氧化氢氧化法主要是应急处理方法；处理氰化物提金废水的方法还有很多，如自然净化法、生物法、膜分​​离法、离子交换法等，但作为工业应用，它们都存在一定的局限性，仍需不断改进。