[发明专利]一种超重力技术处理高浓度含氰废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氰废水的处理方法，尤其涉及黄金行业高浓度含氰废水回收领域。

背景技术

目前，81％的世界黄金产量是采用氰化提金技术获得的。氰化物虽然有剧毒，但目前还没有一种适宜的浸金溶剂能够代替，因此氰化提金工艺发展至今以及未来几十年在黄金生产领域仍将占主导地位。然而，也就不可避免地在黄金开采生产中产生大量含氰废水。对于高浓度的含氰废水，常采用回收氰化物的方法进行处理。回收法主要有酸化沉淀-中和法(半酸化法)和酸化-挥发-吸收法(酸化法)。

半酸化法最大的缺点是废水在生产系统中循环使用，导致废水密度增大、无机盐(如Na+、硫酸盐)及重金属(如As)等杂质离子不断累积，进而严重影响生产工艺指标(如片碱用量增加、浓密效率降低、尾渣金品位跑高)。而酸化法可解决半酸化上述无法解决的问题，它是金矿处理含氰废水的传统方法，早在1930年国外某金矿就采用了此法处理含氰废水。我国金矿采用该法处理含氰废水也有十几年的历史。酸化可回收氰化物和有价金属，特别适合于高浓度含氰废水的处理。其中吹脱技术是在含氰废水中加入硫酸，使游离氰和络合氰转化为氢氰酸，再利用空气或水蒸气将氰化氢吹脱出来。对于高浓度含氰废水的处理，酸化法无疑是一种首先的方法。

目前，含氰废水的吹脱、吸收技术主要采用填料塔作吹脱塔、吸收塔用，通常塔高10～20米，气液比约300～1000∶1。吹脱时，酸化后的废水从吹脱塔塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下；空气或水蒸气从塔底送入，经气体分布装置分布后，与废水呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相接触传质，从而使废水中氰化物得以回收。为了操作上的安全，混合气体从吹脱塔出来之后再进入吸收塔，从而实现安全连续回收净化。然而，酸化法处理，目前采用的是填料塔，气液两相依靠重力场的作用接触传质，从而达到分离提纯的目的。但是，由于重力场较弱，塔设备中的液膜流动缓慢，单位体积内有效接触面积小，传质效率低，造成设备体积庞大、空间利用率低、生产能力低、其传质效率和能效比也非常有限、抗堵能力较差、操作维修较为繁琐。

超重力技术是强化多相流传递及反应过程的新技术，自20世纪70年代末以来，随着超重力技术的研究发展，该技术已被广泛应用。国外对超重力技术的应用研究主要如下几个方面：①蒸馏、精馏；②环保中的除尘、除雾，烟气中二氧化硫及有害气体的去除；③吸收，对天然气的干燥、脱碳、脱硫，对二氧化碳的吸收；④解吸，从受污染的地下水中吹出芳烃化学热(吸收解吸)；⑤旋转电化学反应器及燃料电池(快速去除气泡，降低超电压)；⑥旋转聚合反应器；⑦旋转盘换热器、蒸发器；⑧聚合物脱除挥发物；⑨生物氧化反应过程的强化，传统的生化反应在发酵罐中进行。国内对于超重力技术的应用研究起步相对较晚，但也取得了显著的成果，主要应用在制备纳米材料、强化除尘过程和强化生化反应过程、油田注水脱氧、氨氮废水处理等方面。超重力旋转床应用于高浓度含氰废水工业处理上，其设备的动平衡与密封件的寿命问题都有待于从机械制造方面等研究解决。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种超重力技术处理高浓度含氰废水的方法。

本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：

(1)酸化法处理含氰废水其基本化学原理如下：

①酸化反应

采用硫酸将含氰废水进行酸化除杂，废水中氰化物将形成CuCN、CuSCN、Zn2Fe(CN)6等难溶沉淀物而被去除，同时生成氰化氢，化学反应如下：

CN-+H+＝HCN↑

Zn(CN)42-+4H+＝4HCN↑+Zn2+

Pb(CN)42-+4H+＝4HCN↑+Pb2+

Pb2++SO42-＝PbSO4↓

Cu(CN)2-+H+＝HCN+CuCN↓

2Zn2++Fe(CN)64-＝Zn2Fe(CN)6↓

CuCN+SCN-+H+＝HCN+CuSCN↓

②挥发、吸收反应

由于HCN沸点仅为26.5℃，极易挥发。因此，采用超重力旋转床作为气液两相间接触构件的传质设备易实现HCN吹脱与吸收。其反应如下：

(2)为实现上述目的，本发明回收处理方法具体如下：