一种氰化尾渣无害化处理方法及装置与流程

本发明涉及冶金与选矿技术领域，具体涉及一种氰化尾渣无害化处理方法及装置。

背景技术：

氰化浸金是目前使用最为广泛且成本比较低的浸金工艺，但存在如下问题：经过洗涤后，浸渣因含15％-25％的水分，氰化尾渣不能满足国家危废标准中有关氰化物和重金属的标准。本发明研制出一种新型的智能型的处理装备，处理氰化尾渣，使其达到国家危废标准。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种氰化尾渣无害化处理方法及装置，处理氰化尾渣，使其达到国家危废标准。

本发明提供了一种氰化尾渣无害化处理方法，包括如下步骤：

1)对氰化尾渣进行浆化处理，得到浆化液；

2)在浆化液中加入药剂及催化剂，并鼓入空气进行破氰反应，反应过程中浆化液ph值控制在8-10；

3)对破氰反应后的浆化液进行固液分离，得到无害化废渣及液体。

进一步地，步骤2)还包括：

在反应过程中测量浆化液的液位、ph值、氧化还原电位、氧含量、氰化物含量，以及鼓入空气的流量。

进一步地，步骤3)还包括：

将固液分离出的液体用作浆化处理的循环补水。

进一步地，步骤3)还包括：

对固液分离出的液体进行除氨反应，以控制循环补水中的氨浓度。

本发明还提供了一种氰化尾渣无害化处理装置，包括依次连接的浆化槽、破氰反应釜及固液分离装置，破氰反应釜连接有加药装置及鼓风机，固液分离装置通过循环水管路与浆化槽连接；

浆化槽用于对投入的氰化尾渣进行浆化处理，以得到浆化液；破氰反应釜用于通过破氰反应去除浆化液中的氰化物及重金属；加药装置用于向破氰反应釜中加入药剂；鼓风机用于向破氰反应釜中鼓入空气；固液分离装置用于对破氰反应后的浆化液进行固液分离，得到无害化废渣及液体；循环水管路用于将液体输送至浆化槽用作浆化处理循环补水。

进一步地，循环水管路设有用于控制循环补水中氨浓度的除氨反应器。

进一步地，固液分离装置为板框压滤机。

进一步地，破氰反应釜安装有液位计、ph计、orp计、do计、cn计及空气流量计。

进一步地，破氰反应釜内设有微孔曝气器，微孔曝气器包括开口的环形布风管，环形布风管外周布有微孔，环形布风管开口端设有连接法兰。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

通过化学方法把氰化尾渣中氰化物气化的同时把重金属固化，使氰化尾渣无害化，能够达到国家危险废弃物鉴别标准，同时大幅度降低厂家危废排放的成本。

附图说明

图1是本发明一种氰化尾渣无害化处理方法的流程图；

图2是本发明一种氰化尾渣无害化处理装置的结构示意图；

图3是本发明一种氰化尾渣无害化处理装置微孔曝气器的结构示意图；

图4是图3中a处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

参图1所示，本实施例提供了一种氰化尾渣无害化处理方法，包括如下步骤：

1)对氰化尾渣进行浆化处理，得到浆化液。根据氰化尾渣的性质(含水率，氰化物的含量等)，通过自动补水至理想设计含水率(35％-65％)，得到浆化液。

2)在浆化液中加入药剂(氧化剂)及催化剂，并鼓入空气进行破氰反应，反应过程中浆化液ph值控制在8-10。一般反应时间不超过二小时。反应时需补充空气，并投加催化剂，加快氧化反应的速度，从而达到有效处理浆化液中氰化物和重金属离子的目的。

3)对破氰反应后的浆化液进行固液分离，得到无害化废渣及液体。

本实施例通过化学方法把氰化尾渣中氰化物气化的同时把重金属固化，使氰化尾渣无害化，能够达到国家危险废弃物鉴别标准，同时大幅度降低厂家危废排放的成本。

在本实施例中，步骤2)还包括：

在反应过程中测量浆化液的液位、ph值、氧化还原电位、氧含量、氰化物含量，以及鼓入空气的流量。通过实施测量上述参数，可实施氰化物和主要的金属离子在线分析，以便准确快速了解处理效果，及时调整加药量。

在本实施例中，步骤3)还包括：

将固液分离出的液体用作浆化处理的循环补水，实现废水零排放，同时节约水资源。

在本实施例中，步骤3)还包括：

对固液分离出的液体进行除氨反应，以控制循环补水中的氨浓度。

参图2及图4所示，本实施例还提供了一种氰化尾渣无害化处理装置，包括依次连接的浆化槽1、破氰反应釜2及固液分离装置3，破氰反应釜2连接有加药装置21及鼓风机22，固液分离装置3通过循环水管路4与浆化槽1连接；

浆化槽1用于对投入的氰化尾渣进行浆化处理，以得到浆化液；破氰反应釜用于通过破氰反应去除浆化液中的氰化物及重金属；加药装置21用于向破氰反应釜2中加入药剂；鼓风机22用于向破氰反应釜2中鼓入空气；固液分离装置3用于对破氰反应后的浆化液进行固液分离，得到无害化废渣及液体；循环水管路4用于将液体输送至浆化槽1用作浆化处理循环补水。

通过该氰化尾渣无害化处理装置，能够有效去除氰化尾渣中的氰化物及重金属，使氰化尾渣无害化，达到国家危险废弃物鉴别标准，同时大幅度降低厂家危废排放的成本。

在本实施例中，循环水管路4设有用于控制循环补水中氨浓度的除氨反应器41(氨氮处理反应器)。

在本实施例中，固液分离装置3采用板框压滤机。

在本实施例中，破氰反应釜2安装有液位计、ph计、orp计、do计、cn计及空气流量计。

在本实施例中，破氰反应釜2内设有微孔曝气器，微孔曝气器包括开口的环形布风管231，环形布风管231外周布有微孔232，环形布风管231开口端设有连接法兰233。微孔曝气器直径1200mm，环形布风管231直径89mm，微孔232直径5mm。通过该微孔曝气器能够提高浆化液与药剂的接触机率，提高处理效率。

下面对本发明作进一步详细说明。

破氰反应在常温、常压、碱性和催化剂的条件下，加入药剂a进行破氰反应，反应机理如下：

cn^-+a+h2o+ca²⁺→caco3↓+nh4⁺

该法与常规的臭氧法和inco法原理相近，所用a药剂相对so2、o3和h2o2等氧化剂，但操作更简单、效率更高且安全环保。破氰反应条件研究通过开展药剂配比及用量、ph、电位、浆化液(矿浆)浓度、反应时间、调浆用水的对比等试验，确定合理的工艺控制参数。本实施例中a药剂为过碳酸钠，催化剂为硫酸铜。

采用循环水调浆，调浆浓度控制在30～40％，氧化破氰ph为8，氧化反应时间120分，氧化药剂化学计量系数为1.5～2.0，氧化电位opr为80～100mv，除氰效率可实现99％，除铜效率可实现95％以上。

该装置主要包括浆化槽、反应釜、高效除氨反应器，加药装置、砂浆泵、压滤机、搅拌器、压缩空气系统等，主要过程在于浆化、破氰和固液分离。

破氰反应釜采用高效微孔曝气器。作用机理是通过增加空气中的氧同矿浆中氰化物的接触面积，大大提高氧化效率。反应釜的高效微孔曝气器采用底部环形进气，进气均匀稳定，利用压缩空气弥散的动力，加快了矿浆中氰化物与药剂的反应速度，系统的处理能力和处理效率提高20％，给反应釜连续稳定运行提供了保障；此阶段反应分为连续三级反应，并在每一级反应釜设有在线氰化物检测仪，这样增加了反应时间，氰化物去除效率更高。

在循环水管路上设置高效除氨反应器，控制循环水中氨浓度。高效除氨反应器采用化学沉淀的原理，将水中的氨以沉淀物的形式分离出去。从而实现系统水闭路循环。

氰化尾渣浆化后进入氧化工艺流程，通过自动化加药装置加入氧化药剂和催化剂，经过反应釜氧化反应后矿浆输送至固液分离装置，固液分离滤饼可达到一般固废标准进行再利用，滤液经处理后全部返回浆化槽，整个工艺水全部循环利用。

本实施例利用特殊氧化剂和催化剂，在碱性条件下，使氰化尾渣中的氰化物氧化为co2和nh4⁺，从而达到破氰的目的，同时在循环水管路设置高效化学法除nh4⁺,严格控制循环水中nh4⁺浓度，防止nh4⁺浓度过大产生氨气，造成环境污染。该工艺组成简单，操作方便。

其具体工艺流程由浆化、破氰、固液分离和除氨组成，具体工艺过程如下：

(1)浆化工艺

氰化尾渣(含水率约15％)通过皮带运输至浆化槽，在浆化槽中加水搅拌调浆后(浓度约40％)由砂浆泵送至破氰反应釜进行破氰反应。

(2)除氰工艺

除氰工艺是在常温、常压和碱性条件下进行的。专用药剂a为配置药剂，具备氧化性，白色粉末，常温储存，易溶于水，无爆炸、强腐蚀等特性，且所需组份在市场上容易购置，价格低。在常温常压下，通过药剂制备系统分别配置5％的催化剂溶液和25％的药剂a溶液，并先后加入至破氰反应釜中进行反应。

(3)固液分离工艺

经过破氰反应处理后的矿浆经由砂浆泵送至压滤机进行脱水，脱水后的尾渣放置于尾渣大棚里，外售或后续浮选处理；压滤机滤液经处理后循环利用。

(4)循环水除氨工艺

由于在破氰工艺中产生nh4⁺,nh4⁺的长期累积过量，会产生氨气，对车间和周边的环境造成影响。为此，在循环水管路上，设置高效除氨反应器，通过药剂b和c的加入，使nh4⁺生成无毒无害的且不影响生产工艺的沉淀物。在实际生产过程中，根据需要全部或部分经过高效除氨反应器，达到控制循环水中氨浓度的目的。本实施例中药剂b为na2hpo4，药剂c为mgso4。

在一具体实施例中，反应釜系统由1#～6#反应釜、一个矿浆缓冲槽及两台矿浆输送泵组成，尾渣矿浆从业主现有矿浆管道进入1#反应釜，然后依序进入2#～6#反应釜，尾渣矿浆在6台反应釜内完成破氰过程，然后进入设于6#反应釜后的矿浆缓冲槽，用矿浆输送泵将尾渣矿浆从矿浆缓冲槽送至浓密机进入原生产系统进行压滤脱水后外售。在尾渣矿浆进入1#反应釜的管道上装有流量计以测量矿浆的流量。

在1#～6#反应釜上安装有液位计，测量各个反应釜的液位。

在1#～6#反应釜上及矿浆缓冲槽前安装有ph计，测量各个反应釜的ph值。

在1#～6#反应釜上几矿浆缓冲槽前安装有orp计，测量各个反应釜的氧化还原电位。

在1#～6#反应釜上安装有do计，测量各个反应釜中的氧含量。

在1#～6#反应釜上及矿浆缓冲槽前安装有cn计，测量原矿浆和各反应釜内矿浆的cn-含量。

在1#～6#反应釜上安装有空气流量计，测量各个反应釜鼓入的风量。在1#反应釜前及矿浆输送泵后安装有压力传感器，测量管道压力。

药剂制备系统由2#药剂制备系统、3#药剂制备系统、4#药剂制备系统和5#药剂制备系统组成，每个药剂制备系统由料仓及螺旋输送机(3#和5#药剂制备系统除外)、药剂制备槽、药剂输送泵、药剂缓冲槽及药剂计量泵组成，料仓设计有料位计、布袋除尘器、真空泄压阀、振打装置，螺旋输送机配有计量称，药剂制备槽配有搅拌器及液位计。向药剂制备槽内定量加入药剂制备需要的水，药剂从料仓经螺旋输送机计量后进入药剂制备槽内，经搅拌器的搅拌，溶解在水中。药剂按照要求制备好后经药剂输送泵送至药剂缓冲槽，再经药剂计量泵送进反应釜内。药剂输送泵、药剂缓冲槽、药剂计量泵为加药装置。

本发明具有如下技术效果：

1、实现了氰化尾渣的无害化处理，氰化物及重金属的含量达到一般工业固体废物标准，氰化物的去除率达到99％，且处理成本低、处理效率高、安全性高，处理条件要求低。

2、能够使除氰过程在常温、常压的条件下进行，工艺流程水全部循环利用，且无有毒有害气体产生，实现了全过程的绿色产业化生产。

3、反应釜采用的微孔曝气器，利用压缩空气弥散的动力，提高了矿浆与药剂的接触几率，系统处理效率提高了20％，缩短了除氰工艺流程。通过自动化装置实现了数据动态监测分析和控制，确保了整个工艺流程稳定性和除氰效率。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。