氰渣壓濾洗滌脫氰試驗研究

卞小冬

摘要：某黃金精煉廠采用氰化法處理金精礦，產生的大量氰渣易造成環(huán)境污染。試驗采用新型臥式壓濾機對氰渣進行壓濾洗滌，并考察了壓濾洗滌過程是否短路、洗水比、壓濾洗滌流程等影響因素，最終確定了最佳條件。壓濾洗滌后的氰渣毒性浸出液中的總氰化合物及重金屬質量濃度均符合GB 5085.3—2007 《危險廢物鑒別標準?浸出毒性鑒別》要求，實現(xiàn)了氰渣的無害化處理。

關鍵詞：氰渣;壓濾洗滌;臥式壓濾機;總氰化合物;洗水比

中圖分類號：TD926.4文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2020）06-0072-03?doi：10.11792/hj20200617

目前，氰化提金仍是黃金生產企業(yè)采用的主要工藝[1]。但是，其生產過程中產生大量的氰渣，易造成環(huán)境污染。因此，黃金生產企業(yè)必須對其進行無害化處理。某黃金精煉廠金精礦采用氰化工藝處理，濃密機三級逆流洗滌，貴液鋅粉置換，氰渣壓濾機脫水[2-3]干堆。氰渣采用新型臥式壓濾機壓濾，清水洗滌，處理后的濾餅毒性浸出液中的總氰化合物質量濃度低于5 mg/L，達到GB 5085.3—2007 《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》要求，以一般工業(yè)固體廢物堆存。

1?試驗部分

1.1?設?備

xxSY-0.5/4/30 新型臥式壓濾機。

攪拌槽：770 mm×1 200 mm，電動機功率750 W。

砂泵：流量5 m3/h，揚程45 m，電動機功率11 kW。

水泵：流量21.9 m3/h，揚程70 m，電動機功率11 kW。

水箱：1 000 mm×1 000 mm×1 000 mm。

空壓機：排氣量1.0 m3/min ，功率7.5 kW。

儲氣罐：容積2 m3。

1.2?原料性質

某黃金精煉廠氰渣組分分析結果見表1。氰渣毒性浸出試驗結果見表2。

從表2可以看出：氰渣毒性浸出液中的總氰化合物質量濃度超出GB 5085.3—2007 《危險廢物鑒別標準?浸出毒性鑒別》要求，其他組分均未超標。因此，該氰渣處理的主要污染物為氰化物。

1.3?試驗方法

氰渣在攪拌槽中調漿至濃度40 %～55 %后，通過砂泵泵入新型臥式壓濾機，水箱中的水（清水）通過水泵泵入，對壓濾后的濾餅進行洗滌;空壓機產生的高壓風儲存在風包中，通過控制閥門進行濾餅風干;卸料時將濾板打開，濾餅落入下部排礦斗中。

1.4?取樣分析

原液：從攪拌槽下部閥門排放礦漿，并檢測濃度，之后過濾，濾液檢測銅及游離氰化物。

洗水：新型臥式壓濾機洗水直接排入放置于臺秤上的水桶中，以此掌握洗水量，并根據需要取樣檢測銅及游離氰化物等。

濾餅：新型臥式壓濾機卸料后，用釬子從卸料斗中取樣，檢測濾餅含水率并進行毒性浸出試驗。

濾餅中游離氰化物的測定：新型臥式壓濾機卸料后，取全部濾餅，稱量，之后加水攪拌，檢測上清液中的銅及游離氰化物，推算濾餅中的游離氰化物。

濾餅毒性浸出試驗：濾餅毒性浸出試驗按照HJ/T 299—2007 《固體廢物?浸出毒性浸出方法?硫酸硝酸法》。稱取100 g（干重）濾餅于振蕩瓶中，按照液固比10∶1投加浸提劑（浸提劑分為2種：①濃硫酸與濃硝酸質量比為2∶1的混合液;②清水），將振蕩瓶固定于水平振蕩器上，轉速（30±2 ）r/min，浸出時間（18±2）h，反應完成后，取上清液分析。

2?試驗結果與討論

本次試驗主要討論洗滌過程是否短路，并確定合適的洗水比及壓濾洗滌流程，以提高洗滌效果。

2.1?短路驗證

新型臥式壓濾機的壓濾洗滌過程為“進料-風干-洗滌-卸料”（其中壓榨風干時間為2 min），取洗滌終點瞬間排出的洗水檢測游離氰化物。卸料后，濾餅全部放入桶中，加水攪拌均勻后沉淀，取上清液檢測游離氰化物。根據濾餅含水率及加水稀釋倍數(shù)推算濾餅中游離氰化物，并與洗水中游離氰化物對比。如果二者結果吻合，則說明洗滌過程不存在短路。2組平行試驗結果見表3。

從表3可以看出：洗滌終點洗水中游離氰化物與濾餅中游離氰化物質量濃度基本吻合，說明洗滌過程中濾餅洗滌較為均勻，不存在短路問題。

2.2?洗水比

試驗考察了洗水比對污染物的去除效果。洗水比分別采用0.3，0.5，0.7，0.9，洗滌完成后，取濾餅進行毒性浸出試驗，結果見表4。

從表4可以看出：隨著洗水比的增加，濾餅毒性浸出液中的銅和總氰化合物質量濃度呈明顯下降趨勢。當洗水比為0.5時，毒性浸出液中的總氰化合物質量濃度低于5 mg/L，其他重金屬質量濃度也都低于GB 5085.3—2007 《危險廢物鑒別標準?浸出毒性鑒別》要求。因此，確定最佳洗水比為0.5。

2.3?壓濾洗滌流程

針對上述2組試驗“進料-風干-洗滌-卸料”壓濾洗滌流程，考慮到濾餅毒性浸出過程中濾餅含水率對指標的影響，故將壓濾洗滌流程調整為“進料-洗滌-風干-卸料”，并對比2種流程的洗滌效果。

試驗洗水比為0.5，2種不同壓濾洗滌流程試驗結果見表5。濾餅毒性浸出試驗結果見表6。

從表5、表6可以看出：采用“進料-洗滌-風干-卸料”流程，濾餅含水率較低。2種流程洗滌效果均較好，不存在洗水短路問題。但是，在相同洗水比條件下，“進料-洗滌-風干-卸料”流程獲得的濾餅毒性浸出液中的總氰化合物及重金屬質量濃度明顯低于“進料-風干-洗滌-卸料”流程。因此，確定最佳壓濾洗滌流程為“進料-洗滌-風干-卸料”。

2.4?洗水中銅、游離氰化物變化趨勢

按照試驗確定的最佳壓濾洗滌流程“進料-洗滌-風干-卸料”進行3組平行試驗。為了更加準確地得出洗水中銅、游離氰化物的變化趨勢，本次試驗洗水比采用0.7，每隔0.1倍洗水量時，取瞬間排出的洗水檢測銅及游離氰化物。由于試驗已經驗證了壓濾洗滌過程不會短路，所以洗滌水中銅及游離氰化物的含量也能反映濾餅中銅及游離氰化物的含量。試驗結果見圖1。

從圖1可以看出：3組平行試驗洗水中銅及游離氰化物質量濃度變化趨勢基本一致，表明試驗具有較好的重復性。隨著洗水比的增加，洗水中的銅及游離氰化物質量濃度明顯下降。銅與游離氰化物質量濃度下降趨勢基本吻合，說明洗滌是物理過程，未發(fā)生化學反應。當洗水比為0.4時，洗水中的銅及游離氰化物質量濃度基本達到最低;繼續(xù)增加洗水比，銅及游離氰化物質量濃度變化不明顯。因此，認為洗水比為0.4時達到洗滌終點。考慮到洗滌過程要求產品完全達標，故洗水比考慮一定的波動系數(shù)，后續(xù)生產過程中，洗水比控制在0.5。

3?;結?論

1）采用新型臥式壓濾機洗滌氰渣過程中，洗滌終點洗水與濾餅中游離氰化物質量濃度基本吻合，說明洗滌過程中不存在短路現(xiàn)象。

2）洗水比為0.5時，濾餅毒性浸出液中的總氰化合物質量濃度低于5 mg/L，其他重金屬質量濃度也都低于GB 5085.3—2007 《危險廢物鑒別標準?浸出毒性鑒別》要求。試驗確定的最佳洗水比為0.5，壓濾洗滌流程為“進料-洗滌-風干-卸料”。

3）隨著洗水比的增加，洗水中的銅及游離氰化物質量濃度明顯下降，且二者下降趨勢基本吻合，說明洗滌過程是物理洗滌，未發(fā)生化學反應。

4）采用新型臥式壓濾機進行氰渣的壓濾洗滌，效果較好，濾餅毒性浸出液中的污染物能夠滿足要求。該研究為氰渣的無害化處理提供了新方法。

[參 考 文 獻]

[1]?胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術與設備[M].北京：科學出版社，2006.

[2]?李占民.壓濾洗滌技術在黃金礦山的應用[J].有色礦山，1996（5）：34-37.

[3]?李英昌，周志鴻.板框式壓濾機技術發(fā)展概況[J].冶金設備，2007（4）：42-45.