[发明专利]一种从硫氰酸盐再生氰化物的方法

说明书

本发明涉及一种通过硫氰酸盐的氧化作用有效地再生氰化物的方法。更具体地说，本发明涉及用臭氧氧化硫氰酸盐和再生随后使用的游离的氰化物。这种方法在处理CN尾矿中是特别有用的。

氰化物被用于许多在水性介质中实施的工业方法中，例如从矿石中回收金，电镀，和将民用煤转化成焦炭，汽油和气体燃料。许多金矿生产使用氰化物溶液从矿石中沥滤金。氰化物的消耗是工厂总的运转费用的一个主要组成部分。但是，加入到矿浆中的大部分氰化物实际上被浪费了。根据理论的化学计量学，为了溶解在一种典型矿石中所含的金，每吨矿石应该只消耗3至4克氰化物。实际上，代表性的消耗范围是从大约300克/吨至2000克/吨或更多。氰化物的额外消耗部分地是由于形成了挥发性的HCN和氰酸盐的氧化作用引起的，但是最大的损失是由于形成了氰化物复合物(铜、铁和锌)和硫氰酸盐。根据某些报道，通过形成硫氰酸盐的氰化物损失可以高达占总的氰化物消耗的50％。事实上，在上述全部工业方法中通常产生含有很大浓度的硫氰酸盐的废水。

根据矿石的类型和操作条件在研磨废液中硫氰酸盐的浓度变化很大，正常的范围是40毫克/升至600毫克/升，但是在某些Merrill-Crowe操作中白白的流失可以高达接近2000毫克/升。在氰化作用中形成硫氰酸盐的确切机理不很清楚。据信，氰化物离子或它的金属复合物与由碱磨蚀反应性硫化物如磁黄铁矿产生的硫原子的反应形成硫氰酸盐。硫原子也可由硫化物矿石的溶解放出的硫化物离子的氧化来形成。硫代硫酸盐和连多硫酸盐样品也可能有助于硫氰酸盐的形成。

硫氰酸盐被认为是无毒的并且现在对于它在采矿废液中的浓度未加限制。然而，已知紫外光可分解硫氰酸盐形成氰化物，那么太阳光从富含硫氰酸盐的废液中释放出对水生生物是有毒的浓度的氰化物是可能的，从这些考虑来看，在将来有可能对废液中硫氰酸盐的浓度施加一定的限制。

上述现代用于氰化作用废液的去毒作用的方法是基于用过氧化氢或用SO₂空气混合物对氰化物的氧化作用。见，例如，美国专利第5,178,775。在美国专利第4,537,686，5,015,396和5,290,455号中叙述了从水洗矿中除去氰化物的其它代表性的方法。然而，现在所用的氧化剂没有一个其氧化性强到足以分解硫氰酸盐。

为了分解硫氰酸盐，需要更强有力的试剂如臭氧或氯气。然而，氯气可以产生有毒的衍生物并且它在采矿工业以及其它工业中的应用是有问题的。相反臭氧是问题较少的试剂。现在，臭氧被广泛地用于水处理中并且在纸浆和造纸工业中越来越多地使用臭氧代替氯气作为漂白剂。在采矿废液中用臭氧分解氰化物已经受到一些注意。例如，见M.D.Durol和T.E.Holden，″The Effect ofCopper and Iron Complexation on Removal of Cyanide byOzone″(铜和铁复合作用对于用臭氧除去氰化物的影响)Ind.Eng.Chem.Res.，Vol.27，No.7，1988，pp.1157-1162，和1970年12月Associated Universities，Inc.，Brook-haven国家实验室，应用科学部，为环境保护署准备的Treatment of AcidMine Drainage by Ozone Oxidation(经臭氧氧化处理酸性采矿废水)。但是，该方法的经济学还未被论证。

关于硫氰酸盐与臭氧的反应只出版了很少的资料。已知反应是分两步进行的，根据下列反应式第一步包括将硫氰酸盐氧化成氰化物，第二步包括进一步氧化成氰酸盐。

    (2)

两个反应均是快速的和可能是传质控制的。根据这些反应式，由于形成的氰化物的后续氧化作用从硫氰酸盐中再生氰化物将是困难的。然而，由于氰化物的再生看起来比直接的硫氰酸盐分解更有吸引力，所以对于工业来说从硫氰酸盐中成功地再生氰化物的能力具有很大价值。氰化物的再生需要的氧化剂较少并且也会减少总的氰化物的消耗。

因此，本发明的一个目的是提供一种控制氧化硫氰酸盐再生氰化物的方法。