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尾礦廢水濃度

發布時間:2022-06-22 21:49:53

⑴ 金礦開採的污染及危害

1 工作環境污染
采選工作環境是礦山企業污染最嚴重的地方 , 生產中產生的粉塵 、噪音熱害 、 放射性輻射、 有毒有害氣體和采場周圍的地質災害直接威脅工人的身心健康和生命安 全 , 長期 在 采 選 工 作 崗 位 工 作 的工 人 易患 重 金 屬 中 毒 、 呼 吸道 疾 病、 心 臟 病 、 聽 力下降等職 業病 。 目前鉛 、 鋅礦山多 採用浮選工藝 , 球磨機產 生的噪音嚴重影響工人身心健康 。
2. 「 三 廢 」 排放污 染
1) 大氣污染
礦山生產過程中, 由於大量使用炸葯、採用柴油機作為設備的動力等 , 不可避免地產生大量有毒有害氣體 。 生產 過程中產生的大量粉塵和有毒物質,也是礦區大氣污染的重要因素。此外,尾礦堆積產生的揚塵對礦區及周圍環境產生嚴重影響,大風天氣還易形成沙塵暴。廢氣和粉塵對農業生態環境也構成一定的破壞,影響植物光合作用,以及引起土壤板結。
2) 礦山廢水
礦山生產過程中產生的礦山廢水主要有選礦廢水、礦坑水、廢石場淋水以及尾礦池廢水等。礦山廢水含有大量的重金屬離子、酸鹼、固體懸浮物及各種選礦葯劑,個別礦山廢水中還含有放射性物質,危害人體健康和其他動植物的生存。
3 )礦山固體廢棄物
礦山固體廢棄物的危害,突出表現在對土地的佔用和破壞上。2002年我國產生工業廢棄物9.45億噸,其中尾礦2.65億噸,煤矸石1.3億噸,冶煉廢渣1.07億噸。我國因固廢堆存佔地近6萬hm2,礦山固體廢棄物中含有有毒有害物質,長期堆放於露天場所極易氧化分解,使得這些有毒有害物質污染水體和土壤,滲入地下,污染地下水。
3 地質災害
礦山開采容易引起的地質災害有:地面沉降與塌陷、滑坡、泥石流與尾礦庫潰壩、礦井涌水與透水等。在我國,因采礦導致的地質災害有許多,如銅陵地區因采礦形成采空區塌陷20餘處,影響面積422hm2,發生突水30多起。
4 環境資源破壞
礦山開采對環境資源破壞嚴重,由於亂采濫挖、采富棄貧、采厚棄薄、采易棄難,還有綜合回收利用率低和伴生礦部分開采,導致礦產資源破壞。礦山開采還導致土地資源破壞、水資源破壞、地表景觀破壞、大氣污染與微氣候擾動和生物多樣性損失等。

⑵ 工業污水排放標准 國標

《城鎮污水處理廠污染物排放標准》的適用范圍明確規定為:專門針對城鎮污水處理廠污水、廢氣、污泥污染物排放制定的國家專業污染物排放標准,適用於城鎮污水處理廠污水排放、廢氣的排放和污泥處置的排放與控制管理。根據國家綜合排放標准與國家專業排放標准不交叉執行的原則,本標准實施後,城鎮污水處理廠污水、廢氣和污泥的排放不再執行綜合排放標准。污水處理廠噪音控制仍執行國家或地方的噪音控制標准。

項目、基本控制項目、一級標准、二級標准、三級標准。

A標准,B標准。

1、化學需氧量(COD)(mg/L) 50/60 60/60 100/120 120

2、生化需氧量(BOD)(mg/L) 10/20 20/20 30/30 60

3、懸浮物(SS)(mg/L) 10/20 20/20 30/30 50

4、動植物油(mg/L) 1/20 3/20 5/20 20

5、石油類(mg/L) 1/10 3/10 5/10 15

6、陰離子表面活性劑(mg/L) 0.5/5 1/5 2/5 5

7、總氮(以N計)(mg/L) 15/- 20/- - -

8、氨氮(以N計) (mg/L) 5(8)/15 8(15)/15 25(30)/25 -

9、總磷(以P計)(mg/L) 1/0.5 1.5/0.5 3/1 5

10、色度/稀釋倍數 30/50 30/50 40/80 50

11、pH 6~9/6~9 6~9/6~9 6~9/6~9 6~9

12、糞大腸菌群數(個/L) 103/- 104/- 104/- -

註:括弧外為水溫>12℃時的控制指標,括弧內為水溫≤12℃時的控制指標。/前後數值分別表示現標准值、原執行標准。

(2)尾礦廢水濃度擴展閱讀:

為了保證合流管道、泵站、預處理設施的安全、正常運行,發揮設施的社會效益、經濟效益、環境效益,有關部門制定了納管標准,即排水戶向城市下水道或合流管道排放污水的水質控制標准。

如上海市建設委員會1999年批准實施了《污水排入合流管道的水質標准》(DBJ08-904-1998)。該標准所稱合流污水,是指生活污水、產業廢水及大氣降水的總和。

該標准規定了污水排人合流管道的30種有害物質的最高允許濃度。其他項目應遵守國家行業和地方標准中的規定。特殊行業的排水戶除了執行該標準的規定外,還應執行其行業的有關水質標准。

國家建設部在1999年制定了《污水排人城市下水道水質標准》(CJ3082-1999),規定了排入城市下水道污水中35種有害物質的最高允許濃度。

參考資料:

網路--污水綜合排放標准

⑶ 國家對排放的污水有含鹽量的要求嗎哪個標准里有要求

有的,海水水質監測樣品的採集、貯存、運輸和預處理按GB12763.4-91和HY003-91的有關規定執行。

《中華人民共和國海水水質標准》於1982年4月6日發布,並於同年8月1日起實施,它適用於中國國家主權所轄一切海域。該標准按照海水用途對水質要求分為三類。海水水質監測樣品的採集、貯存、運輸和預處理按GB12763.4-91和HY003-91的有關規定執行。

三種水質類型分別作出具體規定;並對汞、鎘、鉛、總鉻、砷、銅、鋅、硒、油類、氰化物、硫化物、揮發性酚、有機氯農葯、無機氮和無機磷等15種指標限定最高容許濃度,其中無機氮和無機磷為防止海域產生「赤潮」的限制值;對海水中放射性物質要求符合國家《放射防護規定》中露天水源的規定。

(3)尾礦廢水濃度擴展閱讀:

污水排放要求規定:

1、排入設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水,執行三級標准。排入GB 3838中Ⅳ、Ⅴ類水域和排入GB3097中三類海域的污水,執行二級標准。

2、GB3838中Ⅰ、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域中劃定的保護區,GB3097中一類海域,禁止新建排污口,現有排污口應按水體功能要求,實行污染物總量控制,以保證受納水體水質符合規定用途的水質標准。

3、第一類污染物,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或車間處理設施排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到本標准要求(采礦行業的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)。

⑷ 選礦廢水怎麼處理

這種廢水很難處理,以前我們廠選礦都是由韶關運田環保來處理的。

⑸ 工業廢水排放標准gb

第一類污染物,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或專車間處理設施排屬放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到本標准要求(采礦行業的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)。
2 第二類污染物,在排污單位排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到本標准要求。
2 本標准按年限規定了第一類污染物和第二類污染物最高允許排放濃度及部分行業最高允許排水量,分別為:
1 1997年12月31日之前建設(包括改、擴建)的單位,水污染物的排放必須同時執行表1、表2、表3的規定。
2 1998年1月1日起建設(包括改、擴建)的單位,水污染物的排放必須同時執行表1、表4、表5的規定。
3 建設(包括改、擴建)單位的建設時間,以環境影響評價報告書(表)批准日期為准劃分。3 其他規定
1 同一排放口排放兩種或兩種以上不同類別的污水,且每種污水的排放標准又不同時,其混合污水的排放標准按附錄A計算。
2 工業污水污染物的最高允許排放負荷量按附錄B計算。
3 污染物最高允許年排放總量按附錄C計算。

⑹ 污水排放標準的一級標准、二級標準是怎麼規定的

具體如下:

根據《污水綜合排放標准》

4.1標准分級

4.1.1 排入GB3838Ⅲ類水域(劃定的保護區和游泳區除外)和排入GB3097中二類海域的污水,執行一級標准。

4.1.2 排入GB 3838中Ⅳ、Ⅴ類水域和排入GB3097中三類海域的污水,執行二級標准。

4.1.3 排入設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水,執行三級標准。

4.1.4 排入未設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水,必須根據排水系統出水受納水域的功能要求,分別執行4.1.1和4.1.2的規定。

4.1.5 GB3838中Ⅰ、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域中劃定的保護區,GB3097中一類海域,禁止新建排污口,現有排污口應按水體功能要求,實行污染物總量控制,以保證受納水體水質符合規定用途的水質標准。

(6)尾礦廢水濃度擴展閱讀

《污水綜合排放標准》

4.2 標准值

4.2.1 本標准將排放的污染物按其性質及控制方式分為二類。

4.2.1.1第一類污染物,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或車間處理設施排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到本標准要求(采礦行業的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)。

4.2.1.2 第二類污染物,在排污單位排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到本標准要求。

4.2.2 本標准按年限規定了第一類污染物和第二類污染物最高允許排放濃度及部分行業最高允許排水量,分別為:

4.2.2.1 1997年12月31日之前建設(包括改、擴建)的單位,水污染物的排放必須同時執行表1、表2、表3的規定。

4.2.2.2 1998年1月1日起建設(包括改、擴建)的單位,水污染物的排放必須同時執行表1、表4、表5的規定。

4.2.2.3 建設(包括改、擴建)單位的建設時間,以環境影響評價報告書(表)批准日期為准劃分。

⑺ 尾礦庫廢水在線監測COD一直向上升高的原因

1.校正來儀器,確認是否儀器問題;源
2.確認水體水體有機物是否發生了變化,可以自己取樣進行COD
Cr的分析,然後與在線(取樣時間點)做對比;
3.COD是化學需氧量,確認水體的還原性物質是否增加,如重金屬等;

⑻ 焦化廠污水排放標准

中國對焦化污水中有害物質的最高允許排放濃度為:酚0.5mg/L,氰化物0.5mg/L,硫化物1.0mg/L,氨氮15mg/L,化學需專氧量100mg/L、生化需氧量30mg/L。苯並(a)芘列為第一類污染物,屬其最高允許排放濃度為0.03μg/L。

焦化廢水中多環芳烴不但難以降解,而且通常還是強致癌物質,對環境造成嚴重污染的同時也直接威脅到人類健康。

(8)尾礦廢水濃度擴展閱讀

廢水來源

焦化廠主要生產焦碳、商業煤氣、硫銨和輕苯等化工產品。該廠焦油回收系統採用硫銨流程,焦油加工採用管式爐兩塔連續蒸餾,工業奈生產工藝為雙爐雙塔連續蒸餾、洗滌、精製。

在焦爐煤氣冷卻、洗滌、粗苯加工及焦油加工過程中,產生含有酚、氰、油、氨及大量有機物的工業廢水。

⑼ 污水處理站怎樣處理含氰廢水

處理含氰廢水的方法
除了氯氧化法、二氧化硫-空氣氧化法、過氧化氫氧化法、酸化回收法、萃取法已獨立或幾種方法聯合使用於黃金氰化廠外,生物化學法、離子交換法、吸附法、自然凈化法在國內外也有工業應用,由於報道較少,工業實踐時間短,資料數據有限,本章僅對這些方法的原理、特點、處理效果進行簡要介紹。
一、生物化學法
1、生物法原理
生物法處理含氰廢水分兩個階段,第一階段是革蘭氏桿菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮為食物源,將氰化物和硫氰化物分解成碳酸鹽和氨:
微生物
Mn(CN)n(n-m)-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3
對金屬氰絡物的分解順序是Zn、Ni、Cu、Fe對硫氰化物的分解與此類似,而且迅速,最佳pH值6.7~7.2。
細菌
SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3
第二階段為硝化階段,利用嗜氧自養細菌把NH3分解:
細菌
NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O
細菌
NO2-+0.5O2→NO3-
氰化物和硫氰化物經過以上兩個階段,分解成無毒物以達到廢水處理目的。
生物化學法根據使用的設備和工藝不可又分為活性污泥法、生物過濾法、生物接觸法和生物流化床法等等,國內外利用生物化學法處理焦化、化肥廠含氰廢水的報導較多。
據報道,從1984年開始,美國霍姆斯特克(Homestake)金礦用生物法處理氰化廠廢水,英國將一種菌種固化後用於處理2500ppm的廢水,出水CN-可降低到1ppm,是今後發展的方向。
微生物法進入工業化階段並非易事,自然界的菌種遠不能適應每升數毫克濃度的氰化物廢水,因此必須對菌種進行馴化,使其逐步適應,生物化學法工藝較長,包括菌種的培養,加入營養物等,其處理時間相對較長,操作條件嚴格。如溫度、廢水組成等必須嚴格控制在一定范圍內,否則,微生物的代謝作用就會受到抑制甚至死亡。設備復雜、投資很大,因此在黃金氰化廠它的應用受到了限制。但生物化學法能分解硫氰化物,使重金屬形成污泥從廢水中去除,出水水質很好,故對於排水水質要求很高、地處溫帶的氰化廠,使用生物法比較合適。
2、生物法的應用情況
國外某金礦採用生物化學法處理氰化廠含氰廢水。首先,含氰廢水通過其它廢水稀釋,氰化物含量降低到生化法要求的濃度(CN-<10.0mg/L)、溫度(10℃~18℃,必要時設空調),pH值(7~8.5)然後加入營養基(磷酸鹽和碳酸鈉),廢水的處理分兩段進行,兩段均採用Φ3.6×6m的生物轉盤,30%浸入廢水中以使細菌與廢水和空氣接觸,第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸鹽和氨,同時重金屬被細菌吸附而從廢水中除去,第二段包括氨的細菌硝化作用,首先轉化為亞硝酸鹽,然後被轉化為硝酸鹽,第一段採用事先經過馴化的,微生物從工藝水中以兩種適應較高的氰化物和硫氰化物的濃度。第二段採用分離出來的普通的亞硝化細菌和硝化細菌,被附著在轉盤上的細菌的浮生物膜吸附重金屬並隨生產膜脫落而被除去,通過加入絮凝劑使液固兩相分開,清液達標排放,污泥排放尾礦庫。該處理裝置處理廢水(包括其它廢水)800m3/h,每個生物轉盤直徑3.6m,長6m。由波紋狀塑料板組成。該處理廠總投資約1000萬美元,其處理指標見表10-1。
表10-1 生物化學法處理含氰廢水效果
廢水名稱 廢水各組份含量(mg/L)
總CN- CN- SCN- Cu
處理前 3.67 2.30 61.5 0.56
處理後 0.33 0.05 0.50 0.04
3、生物化學法的特點
(一)優點
生物法處理的廢水,水質比較好,CN-、SCN-、CNO-、NH3、重金屬包括Fe(CN)64-均有較高的去除率,排水無毒,尤其是能徹底去除SCN-,是二氧化硫-空氣法、過氧化氫氧化法、酸化回收法等無法做到的。
(二)缺點
1)適應性差,僅能處理極低濃度而且濃度波動小的含氰廢水,故氰化廠廢水應稀釋數百倍才能處理,這就擴大了處理裝置的處理規模,大大增加了基建投資。
2)溫度范圍窄,寒冷地方必須有溫室才能使用。
3)只能處理澄清水,不能處理礦漿。
二、離子交換法
1950年南非開始研究使用離子交換法處理黃金行業含氰廢水。1960年蘇聯也開始研究,並在傑良諾夫斯克浮選廠處理含氰廢水並回收氰化物和金。
1970年工業裝置投入運行,取得了較好的效果,1985年加拿大的威蒂克(Witteck)科技開發公司開發了一種處理含氰廢水的離子交換法,不久又成立了一個專門推廣該技術的公司,叫Cy-tech公司,離子交換法處理進行研究,取得了許多試驗數據,並已達到了工業應用的水平。
1、離子交換法的基本原理
離子交換法就是用離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物:
R2SO4+2CN-→2R(CN)2+SO42-
R2SO4+Zn(CN)42-→R2Zn(CN)4+SO42-
R2SO4+Cu(CN)32-→R2Cu(CN)3+SO42-
2R2SO4+Fe(CN)64-→R4Fe(CN)6+2SO42-
Pb(CN)42-、Ni(CN)42-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附與上述類似,硫氰化物陰離子在樹脂上的吸附力比CN-更大,更易被吸附在樹脂上。
R2SO4+2SCN-→2RSCN
在強鹼性陰離子交換樹脂上,黃金氰化廠廢水中主要的幾種陰離子的吸附能力如下:
Zn(CN)42->Cu(CN)32->SCN->CN->SO42-
樹脂飽和時,如果繼續處理廢水,新進入樹脂層的Zn(CN)42-就會將其它離子從樹脂上排擠下來,使它們重新進入溶液,但即使繼續進行這一過程,樹脂上已吸附的各種離子也不會全部被排擠下來,各種離子在樹脂上的吸附量根據各種離子在樹脂上的吸附能力以及在廢水中的濃度不同有一部分配比。對於強鹼性樹脂來說,這種現象十分明顯,具體表現在流出液的組成隨處理量的變化特性曲線上。各組分當被吸附力強於它的組分從樹脂上排擠下來時,其流出液濃度會出現峰值。
不同的弱鹼樹脂具有不同的吸附特性。因此,對不同離子的吸附力也有很大差別,研究用離子交換法處理含氰廢水的一個重要任務就是去選擇甚至專門合成適用於我們要處理的廢水特點的樹脂,否則樹脂處理廢水的效果或洗脫問題將難以滿足我們的需要。難以工業化應用。
2、離子交換法存在的問題及解決途徑
離子交換法存在的問題主要是樹脂的中毒問題,主要是吸附能力強於氰化物離子的硫氰化物、銅氰絡合物和鐵氰絡合物。由於上述物質吸附到樹脂上,使樹脂的洗脫變得較為復雜甚至非常困難。
(一)硫氰化物
對於大部分金氰化廠來說,廢水中含有100mg/L以上的SCN-,其中金精礦氰化廠廢水SCN-高達800mg/L以上,由於強鹼性陰離子交換樹脂對SCN-的吸附力較大,而且SCN-的濃度如此之高,使樹脂對其它應吸附而從廢水中除去的組分的吸附量大為降低,如Zn(CN)42-、Cu(CN)32-,同時,由於SCN-的飽和,會使CN-過早泄漏,導致離子交換樹脂的工作飽和容量過低。例如,當廢水中SCN-350mg/L時,其工作飽和容量(指流出液中CN-≤0.5mg/L條件)僅20倍樹脂體積,而且SCN-難以從樹脂上通過簡單的方法洗脫下來,這就限制了具有大飽和容量的強鹼性陰離子交換樹脂的應用,而弱鹼性陰離子交換樹脂飽和容量最高不過強鹼性樹脂的一半,從處理洗脫成本考慮,也不易使用,可見較高的SCN-濃度給離子交換樹脂帶來很大麻煩。如果從樹脂上不洗脫SCN-,那麼流出液CN-不能達標,即使不考慮CN-的泄漏,樹脂對其它離子的工作容量也減少。
(二)銅
盡管樹脂對Cu(CN)32-的吸附力不如Zn(CN)42-大,但它的濃度往往較高,在強鹼樹脂上的飽和容量約8~35kg/m3,甚至更高,但用酸洗脫樹脂上的氰化物時,銅並不能被洗脫下來,而是在樹脂上形成CuCN沉澱,為了洗脫強鹼樹脂上的銅,必須採用含氨洗脫液洗脫,使銅溶解,形成Cu(NH3)42-或Cu(NH3)2+而洗脫下來,這就使工藝復雜化,尤其是洗脫液的再生也不夠簡便。
(三)亞鐵氰化物離子
Fe(CN)64-盡管在樹脂上吸附量不大,但在用酸洗脫樹脂上氰化物和鋅時,會生成Zn2Fe(CN)6、Fe2Fe(CN)6、Cu2Fe(CN)6沉澱物,而使樹脂呈深綠至棕黑色,影響樹脂的再生效果,如果專門洗脫Fe(CN)64-,盡管效果好,可是,洗脫液再生等問題均使工藝變得更長,操作更復雜。
3、技術現狀
根據國產強鹼樹脂的上述特點,提出二種工藝:一是用強鹼性陰離子處理高、中濃度含氰廢水,旨在去除廢水中的Cu、Zn,廢水不達標但由於Cu、Zn的大為減少而有宜於循環使用。二是用強鹼性樹脂處理不含SCN-或SCN-濃度100mg/L以下的廢水,回收氰化物為主,處理後廢水達標外排。例如,在金精礦燒渣為原料的氰化廠用離子交換法處理貧液。把離子交換法用於這兩方面在技術和經濟上估計比用酸化回收法優越。最好的辦法是開發易洗脫再生的新型樹脂,國外的許多開發新型樹脂的報導介紹了吸附廢水中Fe(CN)64-、而且較容易被洗脫下來的樹脂,近年來,由於越來越重視三廢的回收,使人們十分重視使用離子交換法處理廢水使其達到排放標准同時使大多數氰化物得以回收並重新使用這類課題。
加拿大Witteck開發公司開發出的一種氰化物再循環工藝就是其中比較有代表性的一例,該公司為此成立了一個Cy-tech公司專門推銷這種工藝裝置。一份報導介紹,該工藝用於處理鋅粉置換工藝產生的貧液,使用強鹼性陰離子交換樹脂吸附重金屬氰化物,當流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗,使用硫酸自下而上通過樹脂床即可使樹脂上的重金屬和氰化物被洗脫下來,其重金屬以陽離子形式存在於洗脫液中,洗脫液用類似於酸化回收法的裝置回收HCN,然後大部分洗脫液進行再生並重復用於洗脫。回收的NaCN用於氰化工段,少量洗脫液經過中和沉澱出重金屬離子後外排。據稱這種方法也可用於處理炭漿廠的尾漿,其工藝和樹脂礦漿法十分類似。Cy-tech公司認為該工藝經改進後也可消除尾礦庫排水中殘余氰化物及其它重金屬,該報導無詳細數據、資料以及樹脂的型號。
另一報導稱,這項工藝的關鍵是在廢水進入離子交換柱前,先完成一個化學反應(使游離CN-形成Zn(CN)42-),並在化學反應中應用一種催化劑,有關人士解釋說,如果沒有這個反應,廢水就不得不通過若干個交換柱提出那些無用的分子,從而增加了系統的成本和復雜性。
採用一段順流吸附裝置處理效果是CN-<0.5mg/L、各種重金屬的總和小於1mg/L,處理能力約720加侖/h,樹脂量約36加侖。
該試驗裝置大約需要處理3500加侖廢水才能使一個交換柱飽和,每隔一天對交換柱進行一次解吸,每月最大產渣量(重金屬沉澱物)也可裝入1隻45加侖的桶中,其廢水按所給數據估算重金屬總含量不大於50mg/L,估計重金屬絕大部分是鋅粉置換產生的Zn(CN)42-,該工藝裝置的投資與其它處理裝置相當。能在一年多的時間里靠回收氰化物而收回全部投資,該工藝由Cy-tech公司開始轉讓。但無工業應用的詳細報導。
我國對離子交換法處理氰化廠含氰廢水的研究主要有兩個目的,一是解決氰化—鋅粉置換工藝產生貧液的全循環問題,即從貧液中除去銅和鋅,為了達到較高的吸附容量,通常使用強鹼性陰離子交換樹脂, 當廢水中銅、鋅含量分別為140、100mg/L時,強鹼樹脂的工作吸附容量不小於15kg/m3和6.5kg/m3。飽和樹脂經酸洗回收氰化物並能洗脫部分鋅,然後用另一種洗脫劑洗脫銅,樹脂即可再生,而銅的洗脫劑需經再生方可重復使用,由於工藝較長目前尚無工業應用。
含氰廢水→過濾→離 子 交 換→(低濃度含氰廢水)返回浸出或處理

(飽和樹脂)回收氰化物
↓ 再生樹脂返回使用
洗脫重金屬

重金屬回收

圖11-1離子交換法回收氰化物工藝

當然如果廢水中銅和SCN-極低時,樹脂的再生僅通過酸洗就
可完成,此條件下可保證離子交換工藝出水達標。無論是國內還是國外,其離子交換工藝原則流程大致相同,見圖11-1。
4、離子交換法的特點
(一)優點:
1)當廢水中CN-低於酸化回收法的經濟效益下限時,採用離子交換法由於氰化物和貴金屬具有較好的經濟效益,其處理效果優於酸化法,當廢水組成簡單時可排放。
2)投資小於酸化回收法
3)與酸化回收法相比,該方法葯耗、電耗小,金回收率高。
(二)缺點:
1)當廢水中SCN-含量高時,洗脫困難,樹脂的容量受到影響,處理效果變差,離子交換法的應用范圍受SCN-很大影響。
2)在洗脫氰化物過程中,很難洗脫銅,故需專門的洗脫方法和步驟,使工藝復雜化。
3)在酸洗過程中,Fe(CN)64-會在樹脂顆粒內形成重金屬沉澱物而使樹脂中毒。
4)對操作者的素質要求高。
三、吸附—回收法
前面已談過,離子交換為化學吸附,吸附力較強,故解吸困難,解吸成本高。近來,國外開發了用吸附樹脂、活性炭做吸附劑,從含氰礦漿或廢水中回收銅和氰化物的技術,已完成了半工業試驗。
1、吸附樹脂吸附—回收法
西澳大利亞一炭浸廠對液相中銅、氰化鈉濃度分別為85、158mg/L之氰尾進行了吸附─回收法半工業試驗,採用法國地質科學研究所開發的V912吸附樹脂,處理能力為10m3/d,處理後尾漿液相中游離氰化物(CN-)濃度小於0.5mg/L。飽和樹脂分兩級洗脫再返回使用,用金屬洗脫劑洗重金屬,用硫酸洗脫氰化物,洗脫液用與酸化回收法類似的方法回收氰化物。
試驗表明,當銅濃度增加時,處理成本增加較大。
以半工業試驗結果推算,建一座年處理能力100萬噸的裝置,在銅、氰化鈉濃度分別為100、300mg/L條件下,設備費為250萬加元。年回收銅122t,氰化鈉377t,年洗脫樹脂1700t次,洗脫每噸樹脂的消耗如下(單位:t):

H2SO4攭NaOH Na2S 水 動力
0.5 0.453 0.048 17.5m3 12.3kwh
2、活性炭吸附—回收法
活性炭具有吸附廢水中重金屬和氰化物的特性,這早已人所共知,國外早在十年前就有金礦試驗用來處理貧液中銅等雜質,使貧液全循環,但沒能解決洗脫再生問題。
近年來,西澳大利亞一個炭漿廠完成了用洗性炭從浸出礦漿中回收銅和氰化物的半工業試驗,採用加溫解吸法選擇性解吸銅,含銅解吸液在酸性條件下沉澱氰化銅,再把氰化銅用硫酸氧化為硫酸銅出售。酸性水中的HCN用鹼性解吸液吸收再用於解吸工藝中。
銅是氰化過程增加氰化物耗量的一個較大因素,從浸出礦漿中回收銅和氰化物不但避免了銅對浸出的影響,提高了金的浸出率,而且減少了氰化物的消耗,具有一定的經濟效益,這一技術在特定的條件下可用來做為貧液全循環工藝中的去除銅措施。
四、自然凈化法
黃金氰化廠除少數收購金精礦進行提金然後把氰渣做硫精礦出售而不設尾礦庫外,絕大部分礦山建有較大容量的尾礦庫(池)。氰化廠廢水在其內停留時間一般在1~3天,有個別尾礦庫,廢水可停留十天以上。由於曝氣、光化學反應,共沉澱和生物作用,氰化物的濃度逐漸降低,這種靠尾礦庫(池),降低氰化物含量的方法稱為自然凈化法。目前絕大部分氰化廠都把尾礦庫自然凈化法做為除氰的一種輔助手段,經廢水處理裝置處理後的廢水再經尾礦庫進行二級處理,排水氰含量進一步降低,由於這種方法沒有處理成本問題(尾礦庫的建設是為了沉降懸浮物和貯有尾礦),故對人們有很大的吸引力,甚至有些氰化廠建立了專門的自然凈化池以期使自然凈化法的處理效果更好,如何提高自然凈化法的處理效果,把目前做為輔助處理方法的自然凈化法單獨用來處理含氰廢水?這是一項很有意義的科研工作,許多科研人員都在深入研究這一課題。
1、自然凈化法的特點
由於使用自然凈化法的氰化廠不多,可靠的數據有限,其特點尚未充分暴露出來。
(一)優點
1)不使用葯劑,處理成本低。
2)與其它方法配合,可做為一級處理方法也可做為二級處理方法,可靈活使用。
3)無二次污染。
(二)缺點
1)對尾礦庫要求高,必須不滲漏,匯水面積要大。
2)受季節、氣候影響大,在寒冷地區效果差。
2、自然凈化法原理
已完成的研究表明,自然凈化法至少是曝氣、光化學反應、共沉澱和生物分解四種作用的疊加。自然,影響自然凈化法效果的因素也就是上述四種作用之影響因素的疊加。
(一)曝氣
含氰廢水與大氣接觸,大氣中的SO2、NOx、CO2就會被廢吸收,使廢崐水pH值下降。
CO2+OH-→HCO3-
SO2+OH攩-攪→HSO3-
隨著廢水pH值的下降,廢水中的氰化物趨於形成HCN:
CN-+H+→HCN(aq)
亞鐵氰化物會與重金屬離子形成沉澱物這一反應促使重金屬氰化物的解離,以Zn(CN)42-為例:
Zn(CN)42-+Fe(CN)64-+4H+→Zn2Fe(CN)6↓+4HCN(aq)
由於空氣中HCN極微,廢水中的HCN將傾向於全部逸入大氣中,從動力學角度考慮,HCN的逸出速度受如下因素影響:
1)廢水溫度,廢水溫度高,HCN蒸氣分壓高,有利於HCN逸出,而且水溫高,水的粘度小,液膜阻力減少。
2)風力,尾礦庫上方風力大,水的擾動劇烈,氣—液接觸面積增大,酸性氣體和HCN在氣相擴散速度加快,水體內HCN的液相擴散也加快,酸性氣體與水的反應加快。
3)尾礦庫匯水特性
尾礦庫匯水面積大,水層淺,使單位體積廢水與空氣接觸表面增大,風力對水體的攪動效果增大,有利於HCN的逸出和酸性氣體的吸收。
4)廢水組成
廢水中重金屬含量高時,HCN的形成和逸出由於受絡合物解離平衡的限制,速度明顯變慢。
5)廢水pH值
廢水pH值低,有利於重金屬氰絡物的解離和HCN的形成。
HCN全部從水中逸出需要較長時間,其道理與酸化回收相似,在1m深的水層條件下,表層氰化物濃度為0.5mg/L時,底層氰化物濃度15mg/L,可見HCN逸出之難度。
在曝氣過程中,空氣中的氧不斷地溶於廢水中,其傳質速率也受液相擴散阻力的影響,表層溶解氧濃度高,底部濃度低,溶解氧進入液相後,與氰化物發生氧化反應:
2Cu(CN)2-+0.5O2+3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN
2CN-+O2→2CNO-
CNO-+2H2O→CO32-+NH4+
含氰廢水在尾礦庫內,還會發生水解反應,生成甲酸銨,廢水溫度越高,反應速度越快:
HCN+H2O=HCO-ONH4
這些反應的總和就是曝氣的效果,為了提高曝氣效果,必須提高廢水溫度,廢水與空氣的接觸表面積,增大水體的攪動程度,這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解於廢水中並和氰化物反應,曝氣法受季節地域影響較大。
(二)光化學反應
廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下,發生如下反應:
Fe(CN)64-+H2O→Fe(CN)53-·H2O+CN-
4Fe(CN)64-+O2+2H2O→4Fe(CN)63-+4OH-
4Fe(CN)64-+12H2O→4Fe(OH)3↓+12HCN+12CN-
亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出遊離氰化物,文獻介紹在3~5小時的光照時間里,60%~70%的鐵氰化物分解、80%~90%的亞鐵氰化物分解。由於分解出的氰化物不會很快地被氧化,因而會造成水體氰化物含量增高,這就是地表水水質指標中要求用總氰濃度的原因之一。
分解出的游離氰化物不斷地被氧化,水解以及逸入空氣中,達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。
逸入空氣中的HCN,在陽光紫外線作用下,與氧發生反應。
HCN+0.5O2→HCNO
夏季,反應時間約10分鍾,冬季約1小時,從這點看,HCN的逸出不會影響大氣的質量,許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水,其氰化物揮發量比黃金行業多,而且大部分工廠位於城市,並未聞發生污染事故。
光化學反應與氣溫和光照強度有關,因此,夏季除氰效果遠比冬季好。
(三)共沉澱作用
廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之類的沉澱,與Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起,沉於水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果,沉澱效果受pH值和廢崐水組成的制約,pH值低時效果好。
(四)生物化學反應
當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時,廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來,並以氰化物為碳、氮源,把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。
生物化學作用受廢水組成和溫度影響,如果氰化物濃度高達100mg/L,那麼微生物就會中毒死亡,如果溫度低於10℃,則微生物不能繁殖,生化反應也不能進行。
綜上所述,自然凈化法的效果受地理位置(南、北方、高原、平原)、天氣(陰、晴、氣溫、風力)、尾礦庫(匯水面積、水深、水流速度)微生物,廢水組成(pH、氰化物濃度、重金屬濃度)廢水在尾礦庫內停留時間等諸因素的影響。至崐於上述因素對曝氣、光化學反應,共沉澱以及生化反應的影響程度,以及這四種除氰途徑哪個作用大,目前尚無定量的數據可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數學模型如下:
C=C0e-kt
其中,k為常數,單位:小時;t為自然凈化時間(小時),C、C0分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10~30℃范圍內時,式中k值在0.005~0.01范圍,由於k值僅反應了溫度,沒有反應其它眾多的因素,故無多大應用價值。
正因為自然凈化法受許多因素制約,其處理效果並不穩定,如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低(<10mg/L)、廢水在尾礦庫停留時間長,排水有可能達標,大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設施。然而近年來,由於氰化物處理費用增高,一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設施。
3、自然凈化法的實踐
某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚(2~5m),黃土層的溝內,廢水無滲入地下水的可能,該地區乾燥少雨,年蒸發水量大於降雨量,故尾礦庫無排水,氰化物在尾礦庫內自然凈化,不再採用其它方法處理,節省了大量葯劑、費用,降低了選礦成本。
某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏,含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫,經自然凈化再進行二級處理,使其達標排放,由於二級處理的是澄清水,而且氰化物濃度有較大的降低,故處理成本大幅度下降,處理效果好。
某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置,其貧液用酸化回收法處理後,殘氰在5~20mg/L經浮選廢水(漿)稀釋後,氰化物含量在0.5~2范圍,進入尾礦庫自然凈化,外排水CN-<0.5mg/L。
某氰化廠採用酸化回收法處理貧液,其酸性廢水含氰5~10mg/L,在2m深的廢水池內,經20天的自然凈化,氰化物降低到0.5mg/L。

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