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黃金冶煉生產(chǎn)廢水的綜合治理及利用

文檔作者：梁高喜，張文歧，王伯義文檔來(lái)源：河南中原黃金冶煉廠有限責(zé)任公司河南省黃金資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南省金精礦綜合回收院士工作站		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月14日
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上一篇：降解鋅冶煉污酸COD的生產(chǎn)實(shí)踐

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·64· 中國(guó)有色冶金生產(chǎn)實(shí)踐篇·綜合利用與環(huán)保
黃金冶煉生產(chǎn)廢水的綜合治理及利用
梁高喜，張文歧，王伯義
(河南中原黃金冶煉廠有限責(zé)任公司，河南省黃金資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，
河南省金精礦綜合回收院士工作站，河南三門峽472000)
[摘要] 針對(duì)黃金冶煉生產(chǎn)廢水重金屬含量過(guò)高不能達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題，對(duì)原工藝進(jìn)行技術(shù)改造．應(yīng)
用電化學(xué)法處理生產(chǎn)廢水，處理后水中重金屬含量遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，減少了環(huán)境污染。
[關(guān)鍵詞] 黃金冶煉；電化學(xué)；廢水處理
[中圖分類號(hào)]TF831；X756 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B [文章編號(hào)] 1672-6103(2016)03一0064—03
河南中原黃金冶煉廠有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)
稱中原冶煉)位于三門峽市澗南工業(yè)園區(qū)，是我國(guó)
最早最大的專業(yè)化黃金冶煉企業(yè)之一，經(jīng)過(guò)20多
年的不斷發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，已達(dá)到日處理含銅金
精粉670多噸的能力，可實(shí)現(xiàn)多金屬的綜合回收。
中原冶煉現(xiàn)有兩條焙燒制酸一氰化提金生產(chǎn)線和
一條萃取一電積銅生產(chǎn)線。近年來(lái)企業(yè)生產(chǎn)能力不
斷提高，廢水產(chǎn)量不斷增加，每日產(chǎn)生的含氰廢水和
酸性廢水達(dá)1 800 m3，而現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)已經(jīng)
不能滿足企業(yè)發(fā)展要求，存在著酸性廢水中銅、砷等
污染元素達(dá)不到國(guó)家及河南省規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的
問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)某環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司共同合作，在盡量減
少投資的原則下，對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行優(yōu)化改造，將電化
學(xué)處理法應(yīng)用于黃金冶煉生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)中。系
統(tǒng)改造后2013年10月投入運(yùn)行以來(lái)，各項(xiàng)指標(biāo)均
達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)定及《河南省重有色冶煉及壓延加
工行業(yè)綜合治理技術(shù)規(guī)范》中的要求。
l 原廢水處理工藝
1．1廢水組成
中原冶煉廢水處理站處理的廢水包括四部分：
制酸系統(tǒng)產(chǎn)生的廢酸，萃取電積車間產(chǎn)生的酸性廢
水，氰化車間產(chǎn)生的含氰堿性廢液，金精煉車間產(chǎn)生
針對(duì)生產(chǎn)廢水處理站存在的問(wèn)題，中原冶煉和的酸性廢水。廢水成分如表1所示。
表1生產(chǎn)廢水組分mg／L
1．2工藝概況
含氰堿性廢水和精煉外排酸性廢水混合，進(jìn)行
半酸化中和，壓濾，濾液送廢酸處理工序，含銅濾餅
[作者簡(jiǎn)介]梁高喜(1985～)，男，河南漯河人，本科學(xué)歷，有色冶金
工程師，河南中原黃金冶煉廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)部副經(jīng)理，主要從事
黃金冶煉、銅冶煉生產(chǎn)管理與技術(shù)研究。
[基金項(xiàng)目]2013年河南省重大科技專項(xiàng)(131 100310300)
[收稿日期]2015—03—24[修訂日期]2016—02—24
返回系統(tǒng)；半酸化后的廢水與廢酸、萃取車間廢水混
合后加電石渣漿液中和爆氣，pH值控制在7—8，中
和爆氣后的礦漿經(jīng)膠帶真空過(guò)濾機(jī)固液分離后，濾
餅外運(yùn)，濾液經(jīng)戈?duì)栠^(guò)濾器精濾后，返回系統(tǒng)使用，
工藝流程見圖1虛框部分。
但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，水平衡系統(tǒng)相對(duì)薄弱，偶有
系統(tǒng)漲水，中水無(wú)法完全回用的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，目前
該系統(tǒng)處理的中水砷、鎘等元素含量達(dá)不到國(guó)家規(guī)
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2016年6月第3期梁高喜等：黃金冶煉生產(chǎn)廢水的綜合治理及利用。65·
定的排放標(biāo)準(zhǔn)，故無(wú)法外排，造成生產(chǎn)系統(tǒng)壓力劇
增。因此，對(duì)水處理系統(tǒng)改造勢(shì)在必行。
2 電化學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)工業(yè)廢水中重金屬污染的治理做
了大量研究。目前已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的處理技術(shù)主要有
化學(xué)沉淀法、生物法、膜分離技術(shù)和電化學(xué)法等，特
別是電化學(xué)法引起了廣大環(huán)境治理技術(shù)專家、學(xué)者
的關(guān)注¨“1。
2．1 電化學(xué)法的特點(diǎn)
電化學(xué)法具有如下特點(diǎn)：
(1)施工周期短，運(yùn)行成本低，處理效果好。主
要投資為設(shè)備及其配套設(shè)施，土建工程量小，工期
短，因此投資成本不高；運(yùn)行中僅需電力、更換極板，
無(wú)須添加其他化學(xué)藥劑，運(yùn)行維護(hù)操作簡(jiǎn)單，因此運(yùn)
行費(fèi)用低。
(2)占地面積小。以設(shè)備為主，土建施工量小，
占地面積大大低于其他工藝。
(3)自動(dòng)化程度高?？蓪?shí)現(xiàn)“傻瓜式”操作，并
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控，對(duì)操作人員要求不高。
(4)操作和維護(hù)簡(jiǎn)單。只通過(guò)消耗電力處理污
染物，元需添加其他化學(xué)藥劑，易于管理；設(shè)備結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單，維護(hù)量??；可根據(jù)實(shí)際需要，既能24 h連續(xù)運(yùn)
行，又能隨時(shí)開機(jī)停機(jī)。
2．2電化學(xué)法的原理
電化學(xué)系統(tǒng)通過(guò)給多塊極板加直流電，在極板
之間產(chǎn)生電場(chǎng)，使待處理的水流入極板的空隙。在
該電場(chǎng)中，通電的極板會(huì)有一部分被消耗而進(jìn)入水
中。電場(chǎng)中的離子與非離子污染物被通電，并與電
場(chǎng)中電離的產(chǎn)物以及消耗進(jìn)入水中的極板發(fā)生反
應(yīng)。在此過(guò)程中，各種離子相互作用，通常以其最穩(wěn)
定的形式結(jié)合成固體顆粒，從水中沉淀出來(lái)。電化
學(xué)法采用電能代替昂貴的化學(xué)試劑，能夠同時(shí)去除
水中的重金屬、懸浮固體、乳化有機(jī)物和其它多種污
染物㈡。。。
3廢水處理工藝的改造
3．1 工藝改造
本著盡量節(jié)省投資、減少土地占用的原則，中原
冶煉技術(shù)人員在現(xiàn)有流程基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改造，
采用電化學(xué)法處理外排廢水，改造后的廢水處理流
程如圖l所示。
廢酸
外排萃余液
含氰廢水
金精煉廢水
二：卜九圃些{困
]—甲q宣畝一返商系統(tǒng)
注：虛線框內(nèi)為原廢水處理工藝
圖1廢水處理工藝流程簡(jiǎn)圖
達(dá)標(biāo)外排
由圖1可知，經(jīng)原工藝預(yù)處理過(guò)的廢水首先經(jīng)
集水管網(wǎng)收集至新建均化池中進(jìn)行預(yù)處理，混合均
化后，自流到I撐綜合斜板沉淀池，上清液通過(guò)清水
區(qū)收集后經(jīng)提升泵泵人電化學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。
電化學(xué)出水進(jìn)入到組合沉淀池曝氣區(qū)進(jìn)行曝
氣，水中的Fe2+氧化為Fe3+，增加沉降性能，在絮凝
池中添加PAN絮凝劑，攪拌，使廢水中生成的小顆
粒絮凝成較大的絮體，便于在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離。
組合沉淀池集聚丙烯酰胺絮凝池、曝氣池、斜板沉淀
池為一體，兼曝氣、絮凝、沉淀等作用。
污泥沉至斜板沉淀池底部，依靠吸泥機(jī)將底部
污泥排至污泥池。上清液經(jīng)玻璃鋼出水堰流入清水
區(qū)后，回用或者達(dá)標(biāo)外排；若特殊情況，組合沉淀池
出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象，則通過(guò)泵提升至碳濾罐進(jìn)行過(guò)濾處
理，出水達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。
污泥系統(tǒng)采用間歇排泥方式，斜板池和組合沉
淀池污泥經(jīng)吸泥機(jī)抽泥泵排出污泥溝，經(jīng)污泥螺桿
泵泵入新建壓濾系統(tǒng)進(jìn)行壓濾，濾液回流至均化池，
泥餅外運(yùn)。
3．2 實(shí)際運(yùn)行
冶煉過(guò)程中含氰廢水、酸性廢水經(jīng)過(guò)各自處理
系統(tǒng)處理后排入回用池，再進(jìn)入電化學(xué)處理系統(tǒng)處
理。在生產(chǎn)運(yùn)行期間，對(duì)冶煉廠含氰廢水處理系統(tǒng)、
酸性廢水處理系統(tǒng)、電化學(xué)處理系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)口、排口
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
·66· 中國(guó)有色冶金生產(chǎn)實(shí)踐篇·綜合利用與環(huán)保
進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，結(jié)果如表2所示。
表2 2013年12月監(jiān)測(cè)結(jié)果
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位氰化物銅鋅鉛鎘汞砷
含氰廢水人El／(mg-L“) 571 702 657 —0．196 0．00226 0．4089
含氰廢水處理系統(tǒng)出13／(mg·L“)48．9 88．5 1113 7．29 78．9 0．0345 0．4104
酸性廢水處理系統(tǒng)人1：3／(mg·L‘1) 16．9 93．9 927 2．91 19．1 0．0139 0．3382
電化學(xué)處理系統(tǒng)入El／(mg·L。1)0．181 0．13 0．247 —0．093 0．00059 0．0611
電化學(xué)處理系統(tǒng)出口／(mg·L。1)0．082 0．04 0．058 —0．007 —0．0111
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)／(mg·L。1) 1 0．2 1 0．2 0．02 0．0l 0．1
含氰廢水處理效率／％ 91．4 87．4 一一一一一
酸性廢水處理效率／％ 一99．86 99．97 99．31 99．51 95．76 81．93
電化學(xué)處理效率／％ 一69．23 76．52 — 92．47 98．31 81．89
廢水處理系統(tǒng)總效率／％ 91．4 99．96 99．99 99．31 99．96 99．93 96．73
由表2可知，含氰廢水處理系統(tǒng)氰化物處理效
率達(dá)到了91．40％，銅處理效率達(dá)到87．40％。含氰
廢水處理系統(tǒng)主要是處理氰化物，過(guò)程中要在發(fā)生
塔加酸生成氰化氫氣體，為了廢物綜合利用，加入的
酸為酸性廢水，導(dǎo)致含氰廢水處理系統(tǒng)出口鉛、鎘含
量增高。
酸性廢水處理系統(tǒng)處理效率分別為銅
99．86％、鋅99．97％、鉛99．31％、鎘99．51％、汞
95．76％、砷81．93％，均處于較高水平。
處理后的酸性廢水和處理后的含氰廢水進(jìn)入酸
性廢水調(diào)節(jié)池(即電化學(xué)處理系統(tǒng)入口)混合后進(jìn)
人電化學(xué)系統(tǒng)處理。電化學(xué)處理效率分別為銅
69．23％、鋅76．52％、鎘92．47％、汞98．31％、砷
81．89％。
電化學(xué)法處理后的廢水，達(dá)到了國(guó)家及《河南
省重有色冶煉及壓延加工行業(yè)綜合治理技術(shù)規(guī)范》
相關(guān)規(guī)定中的要求。
4結(jié)論
(1)黃金冶煉系統(tǒng)生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，重金屬
離子含量較高，同時(shí)含氰化物、砷等有毒物質(zhì)，若不
妥善處理，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此必須引起高
度重視。
(2)生產(chǎn)系統(tǒng)的廢水若不經(jīng)過(guò)預(yù)處理，直接排
入均化池，將給后續(xù)的電化學(xué)工藝運(yùn)行帶來(lái)不利影
響，因此將預(yù)處理過(guò)的用于外排的部分廢水送人電
化學(xué)系統(tǒng)，不但可以保證電化學(xué)工序生產(chǎn)運(yùn)行可靠、
指標(biāo)控制穩(wěn)定，還可大幅降低其運(yùn)行負(fù)荷，節(jié)省投
資。
(3)本次電化學(xué)流程改造處理能力為600 m3／d，實(shí)
際投資428萬(wàn)元，建設(shè)周期兩個(gè)半月，半年左右達(dá)標(biāo)
驗(yàn)收通過(guò)。生產(chǎn)期間處理成本約10元／m3，含電
耗、極板消耗和人員工資。
(4)采用電化學(xué)處理工藝后，中原冶煉外排生
產(chǎn)廢水不但達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)企業(yè)污染物排放標(biāo)
準(zhǔn)，還達(dá)到了要求更為嚴(yán)格的《河南省重有色冶煉
及壓延加工行業(yè)綜合治理技術(shù)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)，由
此獲得了河南省節(jié)能減排專項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)資金400多萬(wàn)
元，進(jìn)一步降低了投資成本。
[參考文獻(xiàn)]
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2011，11(5)：12—35．
(下轉(zhuǎn)第70頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
·70· 中國(guó)有色冶金研究開發(fā)篇·試驗(yàn)研究
從表3、表4中數(shù)據(jù)對(duì)比可知，經(jīng)過(guò)該工藝生產(chǎn)
出來(lái)的錫酸鈉產(chǎn)品在sn主成分、Fe、As等各項(xiàng)指標(biāo)
明顯優(yōu)于錫酸鈉GB／T26040--2010，因此，該工藝是
一條適合制備高純錫酸鈉的工業(yè)化生產(chǎn)路線。
4 結(jié)論
從上述試驗(yàn)中，得出去除含錫物料中so：一、As
以及Fe最佳條件為：【Na：co，】控制為20％，Sn／
CaO最佳摩爾比定為2，堿度在15 g／L；反應(yīng)過(guò)程中
焙燒溫度選擇為875℃，焙燒時(shí)間為40 min。
通過(guò)去除含錫物料中so：一、As以及Fe，大大降
低了產(chǎn)品中雜質(zhì)離子的含量，利用多元含錫物料制
備出了高純錫酸鈉產(chǎn)品，達(dá)到了國(guó)標(biāo)要求GB／
T26040--2010。同時(shí)，該方法也為錫酸鈉生產(chǎn)節(jié)省
原料，變廢為寶，提高了錫的回收利用率，為企業(yè)生
產(chǎn)也帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[參考文獻(xiàn)]
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Study on use of multiple tin materials to prepare high purity sodium stannate
YE You—ming，YANG Yu—bing，WANG Yun-long
Abstract：In this paper，the removal of impurities such as SO：一，As，F(xiàn)e and other impurities in the multi—containing
tin was studied．Taking the high temperature alkali melt method to prepare high purity sodium stannate，in—
cluded by the preparation of crude sodium stannate，extracting，concentrating，drying and crushing process．The re·
moval rate of SO：一，As and Fe were mainly studied．Meanwhile，the effect of roasting temperature and time on the
leaching rate of tin was researched，then a process for producing high purity sodium stannate was successfully developed．
Key words：multi material containing tin；impurity ion；removal rate；high purity sodium stannate
毋。旁、疹毋痧《旁、刃K痧、痧《驢、參痧痧痧痧痧痧痧痧移痧痧痧痧痧痧移、痧q玀、：鏟痧抄驢移《驢、：務(wù)痧痧驢驢護(hù)、驢《薌、驢《礦、盤^矗P、；務(wù)—I；驢、
(上接第66頁(yè))
Comprehensive treatment and utilization of wastewater from gold smelting
LIANG Gao—xi，ZHANG Wan。qi，WANG Bo。yi
Abstract：To reduce the exceeding limits of heavy metal contents in wastewater discharged from conventional gold
smelting production，the original process was transformated，electrochemical method was adopt to treat the production
wastewater．As a result，heavy metal contents in the treated water are further less than the limit specified in national
discharge standards，which will greatly mitigate environmental pollution．
Key words：gold smelting；electrochemical method；wastewater treatment

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