某礦山含氰廢水因科處理工藝實(shí)驗(yàn)研究

徐 超

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 煙臺(tái) 261441）

某礦山目前需探索適宜工藝進(jìn)行無(wú)害化處理，處理后尾渣達(dá)到Ⅱ類固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)。在探索所有廢水處理供以后確定沉淀法和氧化法兩類工藝可將廢水中總氰降至較低濃度，可以滿足含氰廢水脫氰處理的技術(shù)要求[1]。

1 所用原料及設(shè)備

所用焦亞硫酸鈉與五水硫酸銅為工業(yè)級(jí)，其余試劑均為分析純。模擬含氰廢水加入球形反應(yīng)釜內(nèi)，利用小型氣泵充氣，通過(guò)微孔陶瓷盤(pán)增加氣體彌散；焦亞硫酸鈉配成溶液裝入恒壓分液漏斗中，采用溶液的方式添加；反應(yīng)過(guò)程中，吹脫的氣體經(jīng)三級(jí)堿液吸收后排空[2]。

2 分析檢測(cè)方法

本次化驗(yàn)過(guò)程中主要化驗(yàn)液體中的游離氰、硫氰、總氰以及金屬元素，具體化驗(yàn)方法如下。

序號(hào) 分析項(xiàng)目 分析方法1 pH pH計(jì)2總氰 硝酸銀滴定法3 CN- 硝酸銀滴定法4 SCN- 鐵鹽比色法5 Cu光譜法6 Fe 7 Zn

3 水處理實(shí)驗(yàn)

（1）處理水分析結(jié)果。試驗(yàn)用水水樣的成分組成及濃度見(jiàn)下表。

表1 試驗(yàn)用含氰廢水分析結(jié)果

對(duì)其中氰化物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中含有的氰化物為游離氰和絡(luò)合氰。游離氰的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在水溶液中完全解離并且僅以HCN和CN-兩種形式存在。HCN與CN-的比例取決于水溶液的pH值。通過(guò)摩爾量計(jì)算可以得出溶液中絡(luò)合氰完全以Zn（CN）2-、Cu（C N）32-、Fe（CN）64-形式存在，此外還有大量游離氰存在[3]。

前期探索性研究已表明，因科法具有良好的應(yīng)用前景，其工藝狀況穩(wěn)定，針對(duì)該工藝在實(shí)際應(yīng)用中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的條件試驗(yàn)。

（2）pH值對(duì)處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，采用稀硫酸和NaOH調(diào)整pH值，然后緩慢加入20kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣攪拌反應(yīng)6h。所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖表所示。

圖1 pH值對(duì)處理效果的影響

從圖中可以看出，溶液pH值對(duì)廢水中總氰的降解影響較大，隨著pH值的升高，因科法的除氰效果逐漸減弱，當(dāng)pH值超過(guò)9時(shí)，降解6h后的總氰含量接近200mg/L；而pH為5～7之間時(shí)，處理效果最佳，降解后總氰含量在25mg/L以下，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

（3） 硫酸銅用量對(duì)處理效果的影響。取1L待處理液體，添加一定量的CuSO4·5H2O，調(diào)整pH值在5～6之間，然后緩慢加入焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應(yīng)6h。如圖2。結(jié)果顯示，硫酸銅的用量與處理效果基本無(wú)關(guān)，處理后廢水的總氰含量均低于30mg/L。

圖2 硫酸銅用量對(duì)處理效果的影響

圖3 焦亞硫酸鈉添加量對(duì)處理效果的影響

（4） 焦亞硫酸鈉添加量對(duì)處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，調(diào)整pH值在5～6之間，然后緩慢加入20kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應(yīng)6h，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3所示。由圖可知，隨著焦亞硫酸鈉添加量不斷增加處理后總氰含量不斷降低，最終趨于平緩；焦亞硫酸鈉合適的添加量為14kg/m3。

（5）反應(yīng)時(shí)間對(duì)處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，調(diào)整pH值在5～6之間，然后緩慢加入14kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，處理后廢水中總氰和藥劑添加量的影響結(jié)果顯示，隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，總氰處理結(jié)果有一定下降趨勢(shì)，在反應(yīng)時(shí)間5h時(shí)，已達(dá)到最佳處理效果。

3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

（1）采用焦亞硫酸鹽-因科工藝最佳藥劑制度為焦亞硫酸鈉用量14kg/m3，五水硫酸銅約為0.2kg/m3。

（2）開(kāi)路實(shí)驗(yàn)處理后含氰廢水總氰含量可達(dá)30ppm以下。