氰渣壓濾洗滌脫氰試驗(yàn)研究

卞小冬

摘要：某黃金精煉廠采用氰化法處理金精礦，產(chǎn)生的大量氰渣易造成環(huán)境污染。試驗(yàn)采用新型臥式壓濾機(jī)對(duì)氰渣進(jìn)行壓濾洗滌，并考察了壓濾洗滌過(guò)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(zhì)量濃度均符合GB 5085.3—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)?浸出毒性鑒別》要求，實(shí)現(xiàn)了氰渣的無(wú)害化處理。

關(guān)鍵詞：氰渣;壓濾洗滌;臥式壓濾機(jī);總氰化合物;洗水比

中圖分類(lèi)號(hào)：TD926.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

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

目前，氰化提金仍是黃金生產(chǎn)企業(yè)采用的主要工藝[1]。但是，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的氰渣，易造成環(huán)境污染。因此，黃金生產(chǎn)企業(yè)必須對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。某黃金精煉廠金精礦采用氰化工藝處理，濃密機(jī)三級(jí)逆流洗滌，貴液鋅粉置換，氰渣壓濾機(jī)脫水[2-3]干堆。氰渣采用新型臥式壓濾機(jī)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(zhì)量濃度低于5 mg/L，達(dá)到GB 5085.3—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》要求，以一般工業(yè)固體廢物堆存。

1?試驗(yàn)部分

1.1?設(shè)?備

xxSY-0.5/4/30 新型臥式壓濾機(jī)。

攪拌槽：770 mm×1 200 mm，電動(dòng)機(jī)功率750 W。

砂泵：流量5 m3/h，揚(yáng)程45 m，電動(dòng)機(jī)功率11 kW。

水泵：流量21.9 m3/h，揚(yáng)程70 m，電動(dòng)機(jī)功率11 kW。

水箱：1 000 mm×1 000 mm×1 000 mm。

空壓機(jī)：排氣量1.0 m3/min ，功率7.5 kW。

儲(chǔ)氣罐：容積2 m3。

1.2?原料性質(zhì)

某黃金精煉廠氰渣組分分析結(jié)果見(jiàn)表1。氰渣毒性浸出試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

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

1.3?試驗(yàn)方法

氰渣在攪拌槽中調(diào)漿至濃度40 %～55 %后，通過(guò)砂泵泵入新型臥式壓濾機(jī)，水箱中的水（清水）通過(guò)水泵泵入，對(duì)壓濾后的濾餅進(jìn)行洗滌;空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓風(fēng)儲(chǔ)存在風(fēng)包中，通過(guò)控制閥門(mén)進(jìn)行濾餅風(fēng)干;卸料時(shí)將濾板打開(kāi)，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(mén)排放礦漿，并檢測(cè)濃度，之后過(guò)濾，濾液檢測(cè)銅及游離氰化物。

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

濾餅：新型臥式壓濾機(jī)卸料后，用釬子從卸料斗中取樣，檢測(cè)濾餅含水率并進(jìn)行毒性浸出試驗(yàn)。

濾餅中游離氰化物的測(cè)定：新型臥式壓濾機(jī)卸料后，取全部濾餅，稱(chēng)量，之后加水?dāng)嚢?，檢測(cè)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(yàn)：濾餅毒性浸出試驗(yàn)按照HJ/T 299—2007 《固體廢物?浸出毒性浸出方法?硫酸硝酸法》。稱(chēng)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(zhì)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(zhuǎn)速（30±2 ）r/min，浸出時(shí)間（18±2）h，反應(yīng)完成后，取上清液分析。

2?試驗(yàn)結(jié)果與討論

本次試驗(yàn)主要討論洗滌過(guò)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(yàn)證

新型臥式壓濾機(jī)的壓濾洗滌過(guò)程為“進(jìn)料-風(fēng)干-洗滌-卸料”（其中壓榨風(fēng)干時(shí)間為2 min），取洗滌終點(diǎn)瞬間排出的洗水檢測(cè)游離氰化物。卸料后，濾餅全部放入桶中，加水?dāng)嚢杈鶆蚝蟪恋?，取上清液檢測(cè)游離氰化物。根據(jù)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(duì)比。如果二者結(jié)果吻合，則說(shuō)明洗滌過(guò)程不存在短路。2組平行試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出：洗滌終點(diǎn)洗水中游離氰化物與濾餅中游離氰化物質(zhì)量濃度基本吻合，說(shuō)明洗滌過(guò)程中濾餅洗滌較為均勻，不存在短路問(wèn)題。

2.2?洗水比

試驗(yàn)考察了洗水比對(duì)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(jìn)行毒性浸出試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)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(zhì)量濃度呈明顯下降趨勢(shì)。當(dāng)洗水比為0.5時(shí)，毒性浸出液中的總氰化合物質(zhì)量濃度低于5 mg/L，其他重金屬質(zhì)量濃度也都低于GB 5085.3—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)?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(duì)上述2組試驗(yàn)“進(jìn)料-風(fēng)干-洗滌-卸料”壓濾洗滌流程，考慮到濾餅毒性浸出過(guò)程中濾餅含水率對(duì)指標(biāo)的影響，故將壓濾洗滌流程調(diào)整為“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)干-卸料”，并對(duì)比2種流程的洗滌效果。

試驗(yàn)洗水比為0.5，2種不同壓濾洗滌流程試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。濾餅毒性浸出試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

從表5、表6可以看出：采用“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)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(wèn)題。但是，在相同洗水比條件下，“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)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(zhì)量濃度明顯低于“進(jìn)料-風(fēng)干-洗滌-卸料”流程。因此，確定最佳壓濾洗滌流程為“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)干-卸料”。

2.4?洗水中銅、游離氰化物變化趨勢(shì)

按照試驗(yàn)確定的最佳壓濾洗滌流程“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)干-卸料”進(jìn)行3組平行試驗(yàn)。為了更加準(zhǔn)確地得出洗水中銅、游離氰化物的變化趨勢(shì)，本次試驗(yàn)洗水比采用0.7，每隔0.1倍洗水量時(shí)，取瞬間排出的洗水檢測(cè)銅及游離氰化物。由于試驗(yàn)已經(jīng)驗(yàn)證了壓濾洗滌過(guò)程不會(huì)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

從圖1可以看出：3組平行試驗(yàn)洗水中銅及游離氰化物質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)基本一致，表明試驗(yàn)具有較好的重復(fù)性。隨著洗水比的增加，洗水中的銅及游離氰化物質(zhì)量濃度明顯下降。銅與游離氰化物質(zhì)量濃度下降趨勢(shì)基本吻合，說(shuō)明洗滌是物理過(guò)程，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)洗水比為0.4時(shí)，洗水中的銅及游離氰化物質(zhì)量濃度基本達(dá)到最低;繼續(xù)增加洗水比，銅及游離氰化物質(zhì)量濃度變化不明顯。因此，認(rèn)為洗水比為0.4時(shí)達(dá)到洗滌終點(diǎn)?？紤]到洗滌過(guò)程要求產(chǎn)品完全達(dá)標(biāo)，故洗水比考慮一定的波動(dòng)系數(shù)，后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，洗水比控制在0.5。

3?;結(jié)?論

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

2）洗水比為0.5時(shí)，濾餅毒性浸出液中的總氰化合物質(zhì)量濃度低于5 mg/L，其他重金屬質(zhì)量濃度也都低于GB 5085.3—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)?浸出毒性鑒別》要求。試驗(yàn)確定的最佳洗水比為0.5，壓濾洗滌流程為“進(jìn)料-洗滌-風(fēng)干-卸料”。

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

4）采用新型臥式壓濾機(jī)進(jìn)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(mǎn)足要求。該研究為氰渣的無(wú)害化處理提供了新方法。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]?胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

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

[3]?李英昌，周志鴻.板框式壓濾機(jī)技術(shù)發(fā)展概況[J].冶金設(shè)備，2007（4）：42-45.