本發(fā)明屬于有色金屬冶金及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,屬于低濃度含銅含氰廢水的處理方法。
背景技術(shù):
目前,氰化浸出是黃金生產(chǎn)的主要方法,并仍將在長(zhǎng)期占據(jù)重要地位;然而隨著開采力度的逐步加大,優(yōu)質(zhì)黃金礦產(chǎn)資源趨于枯竭,開發(fā)利用低品位伴生黃金礦產(chǎn)已成為諸多黃金生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì);全泥氰化炭漿法提金具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、金的回收率高的特點(diǎn),是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外比較流行的黃金生產(chǎn)工藝,并且該工藝對(duì)礦石的適應(yīng)性強(qiáng),適合處理伴生型金礦。
含銅礦物是金礦中極為常見的伴生礦物,在氰化浸出過(guò)程中,銅礦物會(huì)發(fā)生溶解,形成銅氰絡(luò)合物存在于浸出液中,并隨浸出液的循環(huán)使用而不斷累積。即使礦石平均含金量按5g/t計(jì)算,我國(guó)每年產(chǎn)生的氰化廢液也可達(dá)到1.4億噸以上;由于廢液中銅的存在,若直接返回使用會(huì)增加氰化物的消耗并大大降低金的浸出速度,因此在回用前必須去除銅的影響。目前較常用的處理方法是堿氯化法和二氧化硫空氣法,上述方法均是對(duì)廢液進(jìn)行脫氰處理使得銅以沉淀物的形式被去除,該工藝雖然實(shí)現(xiàn)了水資源的回收利用,但未能實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素和氰化物的回收,并且最常采用的堿氯化法還存在藥劑成本高,處理后余氯較高等問題。酸化揮發(fā)-堿液吸收工藝(AVR法)通過(guò)酸化中和保護(hù)堿使得廢水中氰化物分解生成氰化氫氣體,經(jīng)堿液吸收實(shí)現(xiàn)氰化物的回收,同時(shí)有價(jià)金屬元素形成氰化絡(luò)合沉淀物;由于處理水量大,該方法酸耗高,對(duì)設(shè)備的耐蝕性也要求較高;處理過(guò)程中產(chǎn)生劇毒的氰化氫氣體存在嚴(yán)重的安全隱患;處理工藝較長(zhǎng)造成氰化物的回收率較低。硫酸鋅-硫酸法也是工業(yè)上用于處理氰化廢水的方法之一;該方法通過(guò)向廢水中添加硫酸鋅使游離氰化物及金屬氰絡(luò)合離子轉(zhuǎn)化為沉淀,而后對(duì)分離的沉淀進(jìn)行硫酸處理、堿液吸收回收氰化物,處理后硫酸鋅返回使用。由于該法降低了處理量因而酸耗較小,但對(duì)氰化物的回收仍采用酸化-堿液吸收的方法,設(shè)備酸蝕和工藝復(fù)雜的問題仍存在。電解法已應(yīng)用于含氰電鍍廢水,但該方法無(wú)法回收氰化物,只能回收水中的金屬元素,因此只適合處理高銅高氰的電鍍廢水;在處理低濃度廢水時(shí)由于電耗較高,因此不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于黃金礦山生產(chǎn)而言,廢水中氰化物的最佳回收方式是直接返回使用,而水中含有的銅將影響金的氰化浸出;由于所需處理水量較大,上述處理方法在處理低濃度含銅廢水時(shí)均存在諸多不利因素,因此開發(fā)一種從低濃度含銅含氰廢水中快速脫銅的工藝就顯得尤為必要。本發(fā)明針對(duì)低濃度黃金礦山廢水現(xiàn)有處理工藝存在的問題,通過(guò)溶劑萃取的方法實(shí)現(xiàn)了廢水中銅的去除,該方法對(duì)廢水中游離氰化物的含量無(wú)影響,萃余液可直接返回氰化浸出工序,實(shí)現(xiàn)了氰化物的回收利用;負(fù)載有機(jī)相經(jīng)反萃后可獲得高濃度含銅反萃溶液,電解后可回收金屬銅,電解尾液可繼續(xù)用于反萃有機(jī)相。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)目前處理低濃度含銅含氰廢水存在的問題,本發(fā)明提供了一種采用季銨鹽溶劑萃取-反萃-電沉積的方法實(shí)現(xiàn)了銅和氰化物的回收,其特征在于:采用季銨鹽溶劑萃取法去除水中的銅氰絡(luò)合離子,萃余液返回浸出工序,對(duì)金的浸出無(wú)不良影響,實(shí)現(xiàn)氰化物的再利用;該方法回收氰化物工藝簡(jiǎn)單、流程短、回收率高、生產(chǎn)成本低、操作安全。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)硝酸鹽溶液反萃后得到高濃度反萃液,經(jīng)電沉積后得到金屬銅,實(shí)現(xiàn)了廢水中銅的回收;電解后溶液可繼續(xù)用于反萃,節(jié)約了成本。
銅氰廢水在萃取時(shí)反應(yīng)原理為:
Cu(CN)2-3(l)+2R4N +(o) = 2R4N·Cu(CN)3(o)
Cu(CN)3-4(l)+3R4N+(o) = 3R4N·Cu(CN)4(o)
待萃取劑趨近飽和時(shí),采用高濃度氯化鈉溶液反萃,其反應(yīng)原理如下:
2R4N·Cu(CN)3(o) +2Cl-(l) = Cu(CN)2-3(l)+ 2R4NCl (o)
3R4N·Cu(CN)4(o) +3Cl-(l) = Cu(CN)3-4(l)+ 3R4NCl (o)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
實(shí)驗(yàn)水樣為人工配制的含銅含氰溶液,其銅含量為1g/L,游離氰化物濃度為0.2%,pH值為12.6。
萃取劑配比為Aliquat336 8g、仲辛醇20ml、磺化煤油25ml,萃取O/A=1,萃余液中銅含量小于0.01g/L,游離氰化濃度不變;經(jīng)多次萃取直至萃取劑達(dá)到飽和,采用氯化鈉10%,氰化鈉0.1%溶液反萃,反萃O/A=2,反萃液銅含量為14.8g/L,反萃率達(dá)到87%,反萃液經(jīng)電解后得到金屬銅,電解后溶液繼續(xù)用于反萃未發(fā)生不良影響。
采用萃余液對(duì)某金礦樣進(jìn)行了氰化浸出實(shí)驗(yàn),金的浸出率達(dá)到97%以上,對(duì)比新配的氰化物浸出實(shí)驗(yàn),表明萃取處理后水樣對(duì)浸出過(guò)程無(wú)不良影響,該方法實(shí)現(xiàn)了氰化物的回收。
實(shí)施例2
實(shí)驗(yàn)水樣為某黃金企業(yè)生產(chǎn)廢水,其銅含量為2.14g/L,游離氰化物濃度為0.3%,pH值為13.2。
萃取劑配比為Aliquat336 100g、仲辛醇100ml、磺化煤油300ml,萃取O/A=1,萃余液中銅含量小于0.01g/L,游離氰化濃度不變;萃取劑達(dá)到飽和后,采用氯化鈉15%,氰化鈉0.1%溶液反萃,反萃O/A=3,反萃液銅含量為25.2g/L。反萃液經(jīng)電解后得到金屬銅,電解后溶液繼續(xù)用于反萃未發(fā)生不良影響。
采用萃余液對(duì)某金礦進(jìn)行了氰化浸出實(shí)驗(yàn),金的浸出率達(dá)到97%以上,該方法實(shí)現(xiàn)了氰化物的回收。
實(shí)施例3
實(shí)驗(yàn)水樣為某黃金企業(yè)生產(chǎn)廢水,其銅含量為0.79g/L,游離氰化物濃度為0.14%,pH值為12.4。
萃取劑配比為Aliquat336 150g、仲辛醇150ml、磺化煤油350ml,萃取O/A=3,萃余液中銅含量小于0.01g/L,游離氰化濃度不變;萃取劑達(dá)到飽和后,采用氯化鈉10%,溶液反萃,反萃O/A=2,反萃液銅含量為15.2g/L。反萃液經(jīng)電解后得到金屬銅,電解后溶液繼續(xù)用于反萃未發(fā)生不良影響。
采用萃余液對(duì)某金礦進(jìn)行了氰化浸出實(shí)驗(yàn),金的浸出率達(dá)到97%以上,該方法實(shí)現(xiàn)了氰化物的回收。