趙 娜 臧文優(yōu) 楊 鵬 孫美芬 王 杰 豆 娜

（山東招金科技有限公司）

隨著黃金冶金工業(yè)的日益發(fā)展，世界各國的黃金開采量穩(wěn)步提高。金礦資源的大量開采，導致了其副產(chǎn)物氰化尾渣的成倍增加，大量氰化尾渣的堆積不僅給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，還對周邊環(huán)境造成了惡劣的影響。氰化尾渣的無害化處理成為礦山環(huán)保工作者亟須解決的問題［1-2］。內(nèi)蒙古某金礦采用氰化鈉藥劑進行堆浸提金工藝，生產(chǎn)中產(chǎn)生的堆浸尾渣由于未經(jīng)無害化處理，其毒性浸出試驗指標達不到進入尾礦庫處置標準。當前，國家對黃金浸出尾礦的管理更加嚴格，企業(yè)面臨的環(huán)保壓力巨大，因此需對堆浸尾渣進行無害化處理研究。

1 試驗原料及方法

1.1 原料性質(zhì)

堆浸尾渣化學多元素分析結(jié)果見表1。

根據(jù)黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范（HJ 943—2018），氰渣進入尾礦庫處置標準：氰渣中總銅、總鉛、總鋅、總砷、總汞、總鎘、總鉻、六價鉻低于GB 18598—2001 入場填埋污染控制限值要求，且根據(jù)HJ/T 299 制備的浸出液中氰化物（以CN-計）按照HJ484總氰化物測定方法測得的值不大于5 mg/L。

對某金礦堆浸尾渣進行超標成分分析，其中氰化物（以CN-計）的含量依據(jù)HJ/T 299-2007 制備并按HJ 484—2009總氰化物測定方法測得，重金屬離子含量根據(jù)GB 5086 和GB/T 15555.1—15555.11 測得，堆浸尾渣成分分析結(jié)果見表2。

堆浸尾渣中總銅、總鉛、總鋅、總砷、總汞、總鎘、總鉻、六價鉻含量均低于GB 18598—2001 入場填埋污染控制限值要求，不必對該部分重金屬元素進行無害化處理。堆浸尾渣中氰化物（以CN-計）的含量為27.5 mg/L，因此需對堆浸尾渣進行無害化脫氰試驗研究，為現(xiàn)場生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1.2 試驗方法

先使用攪拌槽對堆浸尾渣進行無害化處理小型脫氰試驗，根據(jù)試驗結(jié)果選取合適的脫氰方法，為后續(xù)堆浸尾渣淋洗脫氰試驗提供參考。堆浸尾渣淋洗脫氰試驗取堆浸尾渣樣品均勻裝入堆浸柱中，進行數(shù)次反復淋洗，淋洗水加入適量脫氰藥劑，試驗結(jié)束后對尾渣及淋洗液進行送樣分析。

2 試驗及結(jié)果分析

2.1 攪拌脫氰試驗

常用的氰化物處理方法有酸化法、堿性氯化法、過氧化氫氧化法、SO2-空氣氧化法、臭氧氧化法、電解氧化法、生物氧化法、自然降解法等［3-10］。該試驗對堿性氯化法、SO2-空氣氧化法及過氧化氫氧化法進行對比，選擇適合該金礦堆浸尾渣無害化處理的脫氰藥劑。

2.1.1 堿性氯化法—次氯酸鈣氧化脫氰試驗

堿性氯化法是處理氰化物較成熟的方法，其原理是采用氯氣、液氯或漂白粉將氰化物部分氧化成毒性較低的氰酸鹽，也可一步完全氧化成二氧化碳和氮等無毒物質(zhì)。自由的氰化物和氯的反應(yīng)是快速有效的，只有鐵絡(luò)合的氰化物抗氯化氧化。該組試驗使用次氯酸鈣進行試驗，次氯酸鈣有效氯≥30%。將堆浸尾渣按50%濃度調(diào)漿，采用次氯酸鈣氧化方法進行攪拌脫氰處理，氧化鈣用量0.35 kg/t，主要考察次氯酸鈣用量對氰化物去除率的影響。加藥攪拌反應(yīng)6 h后過濾，濾渣化驗氰化物（以CN-計）含量，氰化物（以CN-計）含量依據(jù)HJ/T 299—2007 制備并按HJ 484—2009總氰化物測定方法測得。試驗結(jié)果見表3。

由表3 可知，隨著次氯酸鈣用量的增加，堆浸尾渣中CN-含量降低，從藥劑用量和處理效果綜合考慮，次氯酸鈣用量為4 kg/t 時即可達到氰化尾渣進入尾礦庫處置的標準。

2.1.2 堿性氯化法—次氯酸鈉氧化脫氰試驗

次氯酸鈉也是堿性氯化法中常用的一種脫氰藥劑，將該堆浸尾渣按50%濃度調(diào)漿，采用次氯酸鈉氧化方法進行攪拌脫氰處理，氧化鈣用量0.35 kg/t，主要考察次氯酸鈉用量對氰化物去除率的影響。試驗用次氯酸鈉為次氯酸鈉溶液，其有效氯≥10%，氰化尾渣加藥攪拌反應(yīng)6 h 后過濾，濾渣化驗氰化物（以CN-計）含量，氰化物含量依據(jù)HJ/T 299—2007 制備并按照HJ 484—2009 總氰化物測定方法測得。試驗結(jié)果見表4。

由表4可知，使用次氯酸鈉進行脫氰試驗，CN-去除率較次氯酸鈣低，且次氯酸鈉成本較次氯酸鈣高，故該礦堆浸尾渣不適合用次氯酸鈉作為脫氰藥劑。

2.1.3 SO2-空氣氧化法脫氰試驗

焦亞硫酸鈉是SO2-空氣氧化法的常用藥劑，其氧化原理是用SO2和空氣作氧化劑，在銅離子作催化劑條件下氧化廢水中的氰化物，生成HCO3-、NH4+。該法的優(yōu)點是不僅可除去游離CN-、分子氰和絡(luò)合氰，而且能除去氯化法難以除去的鐵氰絡(luò)合物，反應(yīng)快，但該法難以氧化SCN-。

將堆浸尾渣按50%濃度調(diào)漿，采用焦亞硫酸鈉氧化方法進行脫氰處理，硫酸銅用量0.30 kg/t，主要考察焦亞硫酸鈉用量對氰化物去除率的影響。加藥攪拌反應(yīng)6 h 后過濾，濾渣化驗氰化物（以CN-計）含量，氰化物含量依據(jù)HJ/T 299—2007 制備并按HJ 484—2009總氰化物測定方法測得。試驗結(jié)果見表5。

由表5可知，隨著焦亞硫酸鈉用量增加，CN-濃度降低；當焦亞硫酸鈉用量為4 kg/t 時，CN-含量降至3.60 mg/L，可達到無害化處理的目的。

2.1.4 過氧化氫法脫氰試驗

過氧化氫氧化法適合處理低濃度含氰廢水。H2O-在堿性pH 值為10～11，有銅離子作催化劑的條件下能氧化氰化物，生成CNO-、NH4+等。重金屬離子生成氫氧化物沉淀，鐵氰絡(luò)離子與其他重金屬離子生成鐵氰絡(luò)合鹽除去。過氧化氫氧化法的缺點是藥劑價格較貴，處理成本較高；運輸及使用有一定的危險；對于SCN-難以氧化去除。

將堆浸尾渣按50%濃度調(diào)漿，采用過氧化氫氧化法進行攪拌脫氰處理，氧化鈣用量0.35 kg/t，硫酸銅用量0.30 kg/t，主要考察雙氧水用量對氰化物去除率的影響。試驗中所用脫氰藥劑為30%的H2O2溶液，氰化尾渣加藥攪拌反應(yīng)6 h 后過濾，濾液化驗氰化物（以CN-計）含量。試驗結(jié)果見表6。

由表6可知，CN-濃度隨雙氧水用量的增加逐漸降低，雙氧水用量為16 kg/t時，CN-濃度為15.17 mg/L，雙氧水用量大，藥劑成本高，CN-去除率較低，故該堆浸尾渣不適合使用過氧化氫氧化法進行無害化處理。

2.2 堆浸尾渣淋洗脫氰試驗

從上述試驗結(jié)果可知，使用次氯酸鈣或焦亞硫酸鈉作為脫氰藥劑均能取得較好的效果，次氯酸鈣成本低，但脫氰效果較焦亞硫酸鈉差，焦亞硫酸鈉脫氰效果好，脫氰速度快，但成本較高。因現(xiàn)場不可能使用攪拌脫氰的方法，故需要模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，對某金礦堆浸尾渣進行堆浸尾渣淋洗脫氰試驗。

2.2.1 脫氰藥劑對比試驗

在相同的藥劑用量下，對比堿性氯化法和SO2-空氣氧化法的脫氰效果。堿性氯化法脫氰，次氯酸鈣用量4.0 kg/t，氧化鈣用量0.35 kg/t；SO2-空氣氧化法脫氰需以硫酸銅作催化劑，焦亞硫酸鈉用量4.0 kg/t，硫酸銅用量0.30 kg/t。脫氰后淋洗液直接化驗氰化物（以CN-計）含量，氰化物含量按HJ 484—2009硝酸銀滴定法測定。脫氰后的尾渣根據(jù)HJ/T 299 制備出浸出液，浸出液中的氰化物（以CN-計）按HJ 484—2009總氰化物測定方法進行化驗。試驗結(jié)果見表7。

由表7可知，使用焦亞硫酸鈉和次氯酸鈣作為脫氰藥劑進行堆浸尾渣淋洗脫氰試驗，試驗時間為3 d，堆浸尾渣中CN-含量經(jīng)化驗均小于5 mg/L，達到《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》中氰渣進入尾礦庫處置標準。焦亞硫酸鈉成本高，采用次氯酸鈣作為脫氰藥劑較經(jīng)濟，且能達到無害化處理的目的。

2.2.2 脫氰藥劑用量試驗

對堆浸尾渣進行次氯酸鈣淋洗脫氰藥劑用量試驗。脫氰后淋洗液直接化驗氰化物（以CN-計）含量，氰化物含量按HJ 484—2009 硝酸銀滴定法測定。脫氰后的尾渣根據(jù)HJ/T 299制備出浸出液，浸出液中的氰化物（以CN-計）按照HJ 484—2009 總氰化物測定方法進行化驗。試驗結(jié)果見表8。

由表8 可知，隨著次氯酸鈣藥劑用量的減小，CaO 用量增加，脫氰后淋洗液中的CN-含量增加；次氯酸鈣用量4.0 kg/t、CaO 用量0.35 kg/t 時，脫氰后尾渣中的CN-含量經(jīng)化驗為4.08 mg/L，能達到《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》中氰渣進入尾礦庫處置的標準。脫氰后的淋洗液中CN-含量較高，這部分液體無法直接外排，可收集后循環(huán)利用，加入次氯酸鈣和CaO 后繼續(xù)用于其他礦堆的無害化處理。

3 結(jié) 語

某金礦的堆浸尾渣使用次氯酸鈣為脫氰藥劑對其進行無害化處理，當次氯酸鈣用量4.0 kg/t、CaO 用量0.35 kg/t 時，破氰后尾渣中的CN-含量經(jīng)化驗為4.08 mg/L，達到黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范（HJ 943—2018）中氰渣進入尾礦庫處置的標準，實現(xiàn)了該尾渣的無害化處理。