利用碱性废渣中和生物氧化液的方法与流程

本发明属于生物氧化提金中酸性氧化废液处理
技术领域：
，特别涉及一种利用碱性废渣中和生物氧化液的方法。
背景技术：
：目前，生物氧化提金工艺过程产生的酸性氧化废液通过传统碱性中和剂中和处理。传统碱性中和剂是生物氧化提金行业用于处理酸性氧化废液及调节酸性矿浆PH值主流碱性产品，但传统碱性中和剂在生产使用过程中会产生具有腐蚀性粉尘，在中和和反应过程中会放出大量的热量对生产设备及设备操作人员造成伤害。传统碱性中和剂的购买、运输和储存成本较高，大大增加了生物氧化提黄的生产成本。技术实现要素：针对上述问题，本发明的目的在于提供一种利用碱性废渣中和生物氧化液的方法。该方法利用廉价且对设备腐蚀较小的电石渣代替传统碱性中和剂，以降低黄金在生产过程中的成本及对设备操作人员的伤害。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用碱性废渣中和生物氧化液的方法，所述方法包括以下几个步骤：1)将碱性废渣通过预处理系统进行分级预处理；2)将分级预处理工艺中符合细度要求的碱性废渣输送至搅拌槽中，进行调浆；3)搅拌槽中的碱性废渣以矿浆的形式输送到酸碱中和反应工艺中，在酸碱中和反应工艺中碱性废渣与生物氧化液进行酸碱中和反应；4)将酸碱中和反应工艺中达到排放标准的中和渣通过渣浆泵输送到尾矿。在步骤1)中，所述分级预处理系统包括螺旋分级机和球磨机，所述碱性废渣在螺旋分级机内进行分级，符合细度要求的碱性废渣进入搅拌槽中进行搅拌调浆，不符合细度要求的碱性废渣进入球磨机内进行破碎。所述球磨机将不符合细度要求的碱性废渣破碎成符合细度要求的碱性废渣，符合细度要求的碱性废渣输送至搅拌槽中。进入搅拌槽中的符合细度要求的碱性废渣，其细度为35目及35目以上。在步骤2)中，所述搅拌槽内碱性废渣的矿浆浓度调至20％。在步骤3)中，酸碱中和反应的时间为7-8h。在步骤3)中，所述酸碱中和反应工艺包括中和槽、提升器和风机，其中中和槽为多个、并且高度依次降低，使矿浆由高处的中和槽依次溢流进入低处的中和槽内，低处的中和槽内矿浆通过提升器提升进入高处的中和槽内，形成循环，从而延长中和反应时间，所述提升器与风机连接。所述中和槽为六个，其中前三个为一段中和，后三个为二段中和。在步骤4)中，达到排放标准的中和渣，其PH值大于等于9。所述碱性废渣采用电石渣。本发明的优点及有益效果是：本发明利用化工厂生产乙炔气体产生的碱性废渣去中和生物氧化提金厂生物氧化作业产生的酸性氧化液，即解决了化工厂由于堆放碱性废渣对环境造成的污染，又解决了生物氧化提金厂由于排放酸性氧化液对周围环境造成的污染，实现了污染零排放达到了已废治废的目的。解决了酸碱废液废渣的同时降低了化工厂用于治理和开发新技术来降低碱性废渣对环境造成污染的费用，以及降低生物氧化提金厂用于购买传统碱性中和剂的费用，应用本发明酸碱中和工艺降低了传统酸碱中和工艺所需三分之二的费用。本发明酸碱中和工艺高效、环保的解决了酸碱废液废渣的处理问题，同时具有良好的经济效益和环保效益。附图说明图1为本发明中碱性废渣预处理系统的结构示意图；图2为本发明中碱性废渣预处理的流程图；图3为本发明一实施例中酸碱中和循环流程图。其中：1为料斗，2为螺旋分级机，3为球磨机，4为搅拌槽，M为电石渣浆。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。如图1-2所示，本发明提供一种利用碱性废渣中和生物氧化液的方法，所述方法包括以下几个步骤：1)将碱性废渣通过预处理系统进行分级预处理；2)将分级预处理工艺中符合细度要求的碱性废渣输送至搅拌槽中，进行调浆；3)搅拌槽中的碱性废渣以矿浆的形式输送到酸碱中和槽反应工艺中，在酸碱中和反应工艺中，碱性废渣与生物氧化液进行酸碱中和反应；4)将酸碱中和反应工艺中达到排放标准的中和渣通过渣浆泵输送到尾矿。在步骤1)中，所述分级预处理系统包括螺旋分级机2和球磨机3，所述碱性废渣由料斗1进入螺旋分级机2内，通过螺旋分级机2内进行分级，合格细度(符合细度要求)的碱性废渣进入搅拌槽4中进行搅拌调浆，不合格细度(不符合细度要求)的碱性废渣进入球磨机内进行破碎。所述球磨机将不合格细度碱性废渣破碎成合格细度的碱性废渣，破碎的合格细度的碱性废渣输送至搅拌槽4中。进入搅拌槽4中的合格细度的碱性废渣，其细度达到35目及35目以上。在步骤2)中，所述搅拌槽内碱性废渣的矿浆浓度为20％。在步骤3)中，酸碱中和反应的时间为7-8h。在步骤3)中，所述酸碱中和反应工艺包括中和槽、提升器和风机，其中中和槽为多个、并且高度依次降低，使矿浆由高处的中和槽依次溢流进入低处的中和槽内，低处的中和槽内矿浆通过提升器提升进入高处的中和槽内，形成循环，从而延长中和反应时间，所述提升器与风机连接。本发明的一实施例中，所述中和槽为六个，其中前三个为一段中和，相邻两个中和槽之间通过提升器循环。后三个为二段中和，同样相邻两个中和槽之间通过提升器循环，如图3所示。在步骤4)中，达到排放标准的中和渣，其PH值大于等于9。本发明的一实施例中，所述碱性废渣采用电石渣。电石渣是电石水解获取乙炔气体后的以氢氧化钙Ca(OH)2为主要成分的废渣。乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石(CaC2)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年的历史。目前，在我国仍占有较大的比重。1吨电石加水可生成300kg的乙炔气体，同时生成10吨含固量约为12％的工业废液，其产生的废液与废渣量相当大，经过浓密脱水后期水分仍然达到40％-50％且呈糊状。电石渣的有效成分主要是氢氧化钙等强碱类物质，在运输和储存堆放过程中容易渗漏污染路面及土地，如何合理有效利用电石渣是化工厂急待解决的问题。生物氧化提金厂氧化工艺流程生产过程中，会产生大量以硫酸(H2SO4)为主的酸性氧化液，其PH值一般为1.0-1.5。直接排放氧化液会对环境造成极大的污染，而传统的碱性中和剂对设备及操作人员造成伤害，经过实验验证电石渣在中和酸性氧化液的过程中放热量降低，几乎不产生灰尘。电石渣中和氧化液的原理：由于金银等贵金属常伴生在黄铜矿、黄铁矿、铜蓝、毒砂等含硫矿物及脉石矿物中，所以在细菌的催化作用下，许多金属硫化矿物会产生直接氧化反应产生硫酸(H2SO4)、硫酸铜(CuSO4)、硫酸铁(FeSO4)、砷酸铁(FeAsO4)等物质而砷酸铁不溶于水进入氧化渣中。所以氧化液中的主要成分是硫酸(H2SO4)、硫酸铜(CuSO4)、硫酸铁(FeSO4)等，电石渣与酸性氧化液的反应方程式如下：H2SO4+Ca(OH)2→CaSO4+2H2O(1)CuSO4+Ca(OH)2→Cu(OH)2↓+CaSO4(2)FeSO4+Ca(OH)2→Fe(OH)2↓+CaSO4(3)以上三个反应是电石渣中和酸性氧化液的主要反应，硫酸钙是微溶物质，氢氧化铜与氢氧化铁分别是蓝色沉淀和红褐色沉淀，生产中矿石中铁的含量要远远高于铜的含量所以中和后所产生的中和渣的颜色是红褐色。由于有毒砂(FeAsS)的存在，细菌在氧化的过程中不可避免的氧化产生砷酸(H3AsO4)，溶解的砷在有Fe3+存在的条件下，形成砷酸铁，留在氧化渣中。具体反映方程式如下：直接氧化：2FeAsS+7O2+H2SO4+2H2O→Fe2(SO4)3+2H3AsO4(4)间接氧化：2FeAsS+Fe2(SO4)3+6O2+4H2O→2FeAsO4↓+3H2SO4(5)由以上反映方程式可以看出矿物中Fe和S在细菌的作用下生成Fe3+和H2SO4，而As则在Fe3+的作用下氧化生成AsO43-和FeAsO4沉淀，所以氧化液中还存在有砷酸(H3AsO4)，因此电石渣与酸性氧化液的反应还包括以下反应：2H3AsO4+3Ca(OH)2→Ca3(AsO4)2↓+6H2O(6)电石渣经化验有效成分和主要成分都为：名称氢氧化钙氧化硅氧化铝百分含量(％)90.13.52.5还含有少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、硫化钙、炭渣等杂质。电石渣呈灰色并伴有刺激性气味，电石渣浆80％左右的颗粒在10-15μM之间，一般呈稀糊状，流动性差；电石渣的保水性很强，即使长时间堆放，其含水量也高达40％以上；电石渣呈强碱性，数量庞大，运输成本高，且会造成二次污染；如果堆放，会对周边环境造成严重的污染，而且还会污染堆放场地附近的地下水源，容易风干起灰，形成粉尘污染大气，因此是我国清洁生产和资源循环利用的重点和难点。本发明使用电石渣代替传统碱性中和剂中和生物氧化提金厂生物氧化产生的酸性氧化液后，所产生的中和渣是无毒的，且对堆放环境及堆放土地周边地下水资源不会造成污染污染，中和所产生的中和渣不易风干，所以不会形成粉尘造成对大气的污染。生物氧化所产生的酸性氧化液和化工厂制备乙炔气体所产生的电石渣如果单独排放都会对环境造成污染，且单独处理使之达到排放标准所需要的工艺复杂成本较高。本发明用电石渣代替传统碱性中和剂处理生物氧化产生的酸性氧化液的工艺流程，即解决了氧化渣和酸性氧化液排放污染环境的问题又降低了生产的成本，达到了已废治废的目的。利用电石渣处理酸性氧化液的工艺，具体步骤如下：1)将电石渣经过分级机2及球磨机3进行预处理，球磨机3将不合格细度的电石渣细磨到合格细度，合格细度的电石渣需要到达35目。2)将电石渣浆重新调浆到20％；3)用泵将电石渣浆输送到酸碱中和反应工艺中，循环7-8h；采用充气和搅拌的方式使酸性废液与电石渣浆充分反应；4)将达到排放标准(PH值达到9才可以排放)的中和渣，用泵输送到尾矿。电石渣中和酸性氧化液的工艺流程：电石渣经过长时间的堆放后会形成大颗粒球团，而且其中会夹杂着石块，为了保证进入流程中的电石渣反应快速均匀，所以电石渣在进入中和流程前需要进行分级预处理。为了保证进入中和槽内的电石渣的细度符合要求，需要采用Φ750×6100螺旋分级机和Φ900×2100球磨机进行预处理，电石渣需要以矿浆状态进入螺旋分级机2和球磨机3，所以需要3500*4000的冲矿平台为分级机2和球磨机3提供原料。通过螺旋分级机2分级及球磨机3破碎，细度达到35目及35目以上的电石渣输送至搅拌槽4中进行调浆。电石渣矿浆浓度达到20％时，将电石渣浆输送进入酸碱中和反应工艺的中和槽内，该浓度的电石渣与中和槽内的酸性氧化液反应速度最快。控制电石渣浆的浓度需要一个Φ1500×1500预处理搅拌槽和一个Φ3000×4500调浆槽，还需要800软管泵两台用于输送电石渣浆，以及六个Φ4000×4500中和槽(1#槽-6#槽)，用于中和生氧化所产生的酸性氧化液，渣浆泵两台用于输送中和反应后所产生的中和渣到尾矿。电石渣中和氧化液工艺流程工作时，首先电石渣由料场经铲车输送到冲料平台中，用电石渣中和反应后中和渣经压滤后的滤液进行冲矿，电石渣以电石渣浆的状态进入到Φ750×6100螺旋分级机中，合格细度电石渣进入到Φ1500×1500预处理搅拌槽中，不合格细度的电石渣进入到球磨机3中进行磨矿。由于球磨机出口有返沙筛网，合格细度的电石渣进入到Φ1500×1500预处理搅拌槽中，不合格细度的电石渣返回球磨机内，进行再磨。电石渣浆需要调到最佳浓度，由预处理槽溢流进入到Φ3000×4500调浆槽，将电石渣浆调到20％的最佳浓度。为了使电石渣充分与酸性氧化废液反应，电石渣浆由800软管泵输送到Φ4000×4500的中和槽的2#和3#槽中，酸性氧化液从1#槽给入，为了使1#槽内的酸性氧化液与电石渣浆反应，在2#槽内加入空气提升器将产生的中和渣浆输送到1#槽内，在3#槽内加入空气提升器将中和渣浆输送到2#槽内，1#槽内的中和渣浆溢流进入到2#槽内，2#槽内的中和渣浆溢流进入到3#槽内，这样一段中和就形成了一个循环。3#槽内的中和渣浆溢流进入到4#槽内，4#槽内的中和渣浆溢流进入到5#槽内，5#槽内的中和渣浆进入到6#槽内，同样用空气提升器使二段中和形成循环，增加中和渣在中和流程中的时间，使酸碱中和反应得到充分进行。各提升器均与风机连接，所述风机为罗茨风机。6#槽内的中和渣最终由渣浆泵输送到尾矿，经压滤机除去水分，电石渣输送到尾矿库，水进入到滤液池用于冲矿及生产用水。本发明将碱性废渣通过球磨机和分级机使大颗粒碱性废渣破碎到合格细度，再将合格细度的碱性废渣投送到酸性废液中，废液经过中和流程PH值达到排放标准。该酸碱中和流程可用于中和生物氧化提金厂中所产生的酸性氧化液。该酸碱中和流程具有投资少、成本低、反应稳定温和、无污染等优点，且无需添加大量辅助碱性药剂，具有良好的环境和经济效益。以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3