某礦山含氰廢水因科處理工藝實驗研究

徐 超

（山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 煙臺 261441）

某礦山目前需探索適宜工藝進行無害化處理，處理后尾渣達到Ⅱ類固體廢棄物排放標準。在探索所有廢水處理供以后確定沉淀法和氧化法兩類工藝可將廢水中總氰降至較低濃度，可以滿足含氰廢水脫氰處理的技術要求[1]。

1 所用原料及設備

所用焦亞硫酸鈉與五水硫酸銅為工業級，其余試劑均為分析純。模擬含氰廢水加入球形反應釜內，利用小型氣泵充氣，通過微孔陶瓷盤增加氣體彌散；焦亞硫酸鈉配成溶液裝入恒壓分液漏斗中，采用溶液的方式添加；反應過程中，吹脫的氣體經三級堿液吸收后排空[2]。

2 分析檢測方法

本次化驗過程中主要化驗液體中的游離氰、硫氰、總氰以及金屬元素，具體化驗方法如下。

序號 分析項目 分析方法1 pH pH計2總氰 硝酸銀滴定法3 CN- 硝酸銀滴定法4 SCN- 鐵鹽比色法5 Cu光譜法6 Fe 7 Zn

3 水處理實驗

（1）處理水分析結果。試驗用水水樣的成分組成及濃度見下表。

表1 試驗用含氰廢水分析結果

對其中氰化物進行分析，發現其中含有的氰化物為游離氰和絡合氰。游離氰的分子結構簡單，在水溶液中完全解離并且僅以HCN和CN-兩種形式存在。HCN與CN-的比例取決于水溶液的pH值。通過摩爾量計算可以得出溶液中絡合氰完全以Zn（CN）2-、Cu（C N）32-、Fe（CN）64-形式存在，此外還有大量游離氰存在[3]。

前期探索性研究已表明，因科法具有良好的應用前景，其工藝狀況穩定，針對該工藝在實際應用中可能存在的問題進行了系統的條件試驗。

（2）pH值對處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，采用稀硫酸和NaOH調整pH值，然后緩慢加入20kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣攪拌反應6h。所得試驗數據如下圖表所示。

圖1 pH值對處理效果的影響

從圖中可以看出，溶液pH值對廢水中總氰的降解影響較大，隨著pH值的升高，因科法的除氰效果逐漸減弱，當pH值超過9時，降解6h后的總氰含量接近200mg/L；而pH為5～7之間時，處理效果最佳，降解后總氰含量在25mg/L以下，達到了預期目標。

（3） 硫酸銅用量對處理效果的影響。取1L待處理液體，添加一定量的CuSO4·5H2O，調整pH值在5～6之間，然后緩慢加入焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應6h。如圖2。結果顯示，硫酸銅的用量與處理效果基本無關，處理后廢水的總氰含量均低于30mg/L。

圖2 硫酸銅用量對處理效果的影響

圖3 焦亞硫酸鈉添加量對處理效果的影響

（4） 焦亞硫酸鈉添加量對處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，調整pH值在5～6之間，然后緩慢加入20kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應6h，所得試驗數據如圖3所示。由圖可知，隨著焦亞硫酸鈉添加量不斷增加處理后總氰含量不斷降低，最終趨于平緩；焦亞硫酸鈉合適的添加量為14kg/m3。

（5）反應時間對處理效果的影響。取1L待處理液體，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，調整pH值在5～6之間，然后緩慢加入14kg/m3焦亞硫酸鈉，并通氣，攪拌反應一段時間，處理后廢水中總氰和藥劑添加量的影響結果顯示，隨著反應時間延長，總氰處理結果有一定下降趨勢，在反應時間5h時，已達到最佳處理效果。

3 實驗總結

（1）采用焦亞硫酸鹽-因科工藝最佳藥劑制度為焦亞硫酸鈉用量14kg/m3，五水硫酸銅約為0.2kg/m3。

（2）開路實驗處理后含氰廢水總氰含量可達30ppm以下。