某矿山含氰废水因科处理工艺实验研究

徐 超

（山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司，山东 烟台 261441）

某矿山目前需探索适宜工艺进行无害化处理，处理后尾渣达到Ⅱ类固体废弃物排放标准。在探索所有废水处理供以后确定沉淀法和氧化法两类工艺可将废水中总氰降至较低浓度，可以满足含氰废水脱氰处理的技术要求[1]。

1 所用原料及设备

所用焦亚硫酸钠与五水硫酸铜为工业级，其余试剂均为分析纯。模拟含氰废水加入球形反应釜内，利用小型气泵充气，通过微孔陶瓷盘增加气体弥散；焦亚硫酸钠配成溶液装入恒压分液漏斗中，采用溶液的方式添加；反应过程中，吹脱的气体经三级碱液吸收后排空[2]。

2 分析检测方法

本次化验过程中主要化验液体中的游离氰、硫氰、总氰以及金属元素，具体化验方法如下。

序号 分析项目 分析方法1 pH pH计2总氰 硝酸银滴定法3 CN- 硝酸银滴定法4 SCN- 铁盐比色法5 Cu光谱法6 Fe 7 Zn

3 水处理实验

（1）处理水分析结果。试验用水水样的成分组成及浓度见下表。

表1 试验用含氰废水分析结果

对其中氰化物进行分析，发现其中含有的氰化物为游离氰和络合氰。游离氰的分子结构简单，在水溶液中完全解离并且仅以HCN和CN-两种形式存在。HCN与CN-的比例取决于水溶液的pH值。通过摩尔量计算可以得出溶液中络合氰完全以Zn（CN）2-、Cu（C N）32-、Fe（CN）64-形式存在，此外还有大量游离氰存在[3]。

前期探索性研究已表明，因科法具有良好的应用前景，其工艺状况稳定，针对该工艺在实际应用中可能存在的问题进行了系统的条件试验。

（2）pH值对处理效果的影响。取1L待处理液体，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，采用稀硫酸和NaOH调整pH值，然后缓慢加入20kg/m3焦亚硫酸钠，并通气搅拌反应6h。所得试验数据如下图表所示。

图1 pH值对处理效果的影响

从图中可以看出，溶液pH值对废水中总氰的降解影响较大，随着pH值的升高，因科法的除氰效果逐渐减弱，当pH值超过9时，降解6h后的总氰含量接近200mg/L；而pH为5～7之间时，处理效果最佳，降解后总氰含量在25mg/L以下，达到了预期目标。

（3） 硫酸铜用量对处理效果的影响。取1L待处理液体，添加一定量的CuSO4·5H2O，调整pH值在5～6之间，然后缓慢加入焦亚硫酸钠，并通气，搅拌反应6h。如图2。结果显示，硫酸铜的用量与处理效果基本无关，处理后废水的总氰含量均低于30mg/L。

图2 硫酸铜用量对处理效果的影响

图3 焦亚硫酸钠添加量对处理效果的影响

（4） 焦亚硫酸钠添加量对处理效果的影响。取1L待处理液体，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，调整pH值在5～6之间，然后缓慢加入20kg/m3焦亚硫酸钠，并通气，搅拌反应6h，所得试验数据如图3所示。由图可知，随着焦亚硫酸钠添加量不断增加处理后总氰含量不断降低，最终趋于平缓；焦亚硫酸钠合适的添加量为14kg/m3。

（5）反应时间对处理效果的影响。取1L待处理液体，添加0.2kg/m3的CuSO4·5H2O，调整pH值在5～6之间，然后缓慢加入14kg/m3焦亚硫酸钠，并通气，搅拌反应一段时间，处理后废水中总氰和药剂添加量的影响结果显示，随着反应时间延长，总氰处理结果有一定下降趋势，在反应时间5h时，已达到最佳处理效果。

3 实验总结

（1）采用焦亚硫酸盐-因科工艺最佳药剂制度为焦亚硫酸钠用量14kg/m3，五水硫酸铜约为0.2kg/m3。

（2）开路实验处理后含氰废水总氰含量可达30ppm以下。