[发明专利]一种去除废液中氰化物、硫氰酸盐、COD和砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理环保领域，特别涉及一种去除废液中氰化物、硫氰酸盐、COD和砷的方法。 

技术背景

在工业生产中，氰化法一直是金银湿法提取的重要手段，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰化物及氰化物衍生物的废液，依矿石性质不同，包含多种浓度不一的游离氰和简单金属氰化物络合物、难分解金属氰化物络合物及氰酸盐、硫氰酸盐、氯化氰等品种众多的氰化物衍生物，对于难处理金矿经生物预氧化、压热氧化、氧化焙烧后的氰化废液里又含带了剧毒的水溶性三价砷离子，环保问题急需解决。相对于硫化矿的氰化，电镀或煤转化产生的多为游离氰和简单金属氰化物络合物。 

硫氰酸盐，氰化物的衍生物，毒性较低，属于COD的一种。目前，国家对于COD有明确的排放标准，但尚无硫氰酸盐的排放标准。然而，硫氰酸盐在水中可被紫外线或某种重金属离子如铜、镍所分解，从富含硫氰酸盐的低毒性废液中自然分解产生毒性更强的氰化物，二次污染水体，带来了新的环保问题。而且硫氰酸盐在人体中的积累会妨碍人体甲状腺激素的合成，引起甲状腺机能不足症。黄金矿山无论是高浓度的贫液全循环废液体系，还是低浓度的尾矿淋溶废液体系，所含的COD绝大部分是硫氰酸盐，达到90％左右，成为黄金工业特征COD。 

目前，国内外含氰废水的处理方法繁多，但应用哪一种工艺主要取决于含 氰废水的质量浓度、性质以及实际处理的效果。其中应用最普遍的是化学氧化法，已成熟的有以氯为氧化剂的碱氯法，以二氧化硫为氧化剂的因科法，以过氧化氢为氧化剂的过氧化氢-铜催化氧化法等。但这些方法在氰化物和氰化物衍生物的共同处理上，无法兼顾；且处理后废液总氰只能达到0.5mg/L以下，随着环保要求越来越严格，很多流域范围要求的外排工业废水总氰低于0.2mg/L，前面讲述的几种方法已经不符合深度处理的要求。氰化废液的深度处理逐渐成为了制约黄金工业发展的一个瓶颈。 

近年来，随着臭氧技术的发展和成熟，臭氧发生设备的制造成本和单位臭氧的发生费用已降低到可经济利用水平。国内外对臭氧的氧化机理有了逐步深入的研究，并对各种氰化废液进行了一定程度的实验室小试及工业化实验。 

日本东京的Sumitomo金属矿物有限公司研究认为(US 6264847B1)利用液态纯氧制备的臭氧化气体，在第一段反应区pH10以上范围内、在至少是20mg/min·L以上的大质量流速条件下反应去除废液中的游离氰和硫氰；在第二段反应区pH7-9.5范围内、在150g/m³及以上的高浓度臭氧条件下反应去除废液中的铁氰络合物；残余未参与反应的臭氧在第一段反应区的pH值范围内自分解较快，恰好可以分解臭氧成为氧气，实现无害化环保排放。但该研究限定的高浓度臭氧和大质量流速，只能通过纯氧源在高频放电臭氧发生器中反应制得，同时臭氧消耗量大，有用效率低，所以提到用其它方法如过氧化氢做简单氰化物预处理。 

加拿大液态空气有限公司研究认为(CN 1227187A)硫氰酸盐接触介质的pH值足够低时，能保证在介质中相对于CN^-，HCN是主要的形式。所以优选的是pH低于7.0，且更好的是低于6.0，最好是低于5.0。通过每kg硫氰酸盐消耗 大约1.2kg臭氧，可获得了高达至少90％的理论最大值的氰化物回收率。该工艺方法应用在中、高浓度范围的硫氰酸盐回收领域，但反应完成后废液中还存在10％左右的硫氰酸盐，总氰含量在50mg/L左右，且不能除去铁氰、亚铁氰络合物，没有实现氰化废液的深度处理，处理后废水无法直接外排。 

上述两类方法在生产应用中必须联合其它工艺，如O₃/AC(臭氧/活性炭)法、O₃/UV(臭氧/紫外线)法、O₃/H₂O₂(臭氧/过氧化氢)法、O₃/ACCA(臭氧/活性污泥)法、O₃/生物法、O₃/离子交换法等，把深度处理工段任务交由联合工艺部分完成，但同时也增加了设备投资成本和营运的复杂性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种去除废液中氰化物、硫氰酸盐、COD和砷的方法，该方法利用臭氧化气体深度处理废液中氰化物、硫氰酸盐及COD、砷，可采用连续处理直接排放方式也可采用批处理间歇排放方式，方法实施过程易于控制。在分区段控制的pH值范围内，不需要严格要求臭氧的发生浓度和质量流速，能够解决单一工艺无法深度处理废液中氰化物、硫氰酸盐及COD、砷的问题，降低了工艺设备成本和营运的复杂性，减少环境污染。