一种含氰尾矿渣治理方法.pdf

本发明公开了一种含氰尾矿渣治理方法，该方法是由调浆、臭氧氧化、化学催化氧化、固液分离和深度达标处理五个步骤组成，含氰尾矿渣在处理时，首先选用臭氧氧化法和化学催化氧化法将矿浆中的污染物去除，然后进行固液分离，尾矿渣无害化堆存，浆液继续进行尾矿渣的调浆或进一步达标处理排放。本发明根据黄金矿山含氰尾矿渣中含污染物复杂、难处理的特征，采用调浆氧化处理后进行固液分离分别处理的方式，实现对尾矿渣的无害化处理和调浆液循环利用或达标排放，具有处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单实用、便于实现工业应用等优点。

权利要求书
1.  一种含氰尾矿渣治理方法，该方法包括以下步骤：
(1)、调浆：取尾矿渣添加水在搅拌状态下调浆处理，调浆时间至少10min；
(2)、臭氧氧化处理：调浆均匀后的矿浆置于臭氧氧化槽中，从反应器底部的微孔曝气器中通入臭氧进行氧化处理，处理时间至少30min；
(3)、pH调节：臭氧氧化处理后的矿浆添加酸性药剂调节矿浆pH值至7～9之间，若臭氧氧化处理后的矿浆pH值在7～9之间，可不用调节；
(4)、双氧水氧化处理：调节完pH值的矿浆在搅拌状态下添加双氧水试剂进行氧化处理，或添加双氧水试剂和硫酸铜试剂进行催化氧化处理；
(5)、固液分离：双氧水氧化处理后的矿浆通过浓密机、沉淀池、过滤机、离心机的固液分离方式进行固液分离，分离后的矿渣进入渣场堆存或制备建筑工程材料，分离后的浆液返回到下一轮尾矿渣的调浆处理，或进行进一步处理；
(6)、浆液生物降氰处理：固液分离后的浆液进入生物降氰处理反应器，接入生物降氰菌群和营养物质，通过微孔曝气器通入空气进行生物降氰处理，处理时间至少为2h；
(7)、生物滤池处理：生物降氰处理后的浆液进入生物滤池处理系统，处理时间至少为1h；
(8)、达标排放：经生物滤池处理后的浆液达标排放。

2.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，尾矿渣和水的调浆质量比为1:1～1:10。

3.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述 步骤(2)中，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金，臭氧的通入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的2～8倍。

4.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述步骤(3)中，酸性药剂为硫酸、盐酸、硫酸亚铁或硫酸铁。

5.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，双氧水试剂的加入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的0.5～5倍。

6.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述步骤(6)中，降氰菌群为链球菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、短杆菌属、假单胞杆菌属中的一种或多种菌株组成，营养物质为降氰菌群所需的部分碳氮源和无机盐，浆液温度保持在20～35℃，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金。

7.  根据权利要求1所述的一种含氰尾矿渣治理方法，其特征在于：所述步骤(7)中，生物滤池处理系统由一级或多级生物滤池串联而成，生物滤池池底设有布水装置和微孔曝气器，微孔曝气器上方为挂膜的活性炭填料层，挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，运行时气液比为1～5:1。

说明书一种含氰尾矿渣治理方法
技术领域
本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种含氰尾矿渣治理方法。
背景技术
由于我国大多数黄金矿山一直采用氰化提金工艺，在黄金生产过程中产生大量含氰废渣堆积在尾矿库内，随着黄金生产规模的扩大和开采历史的延长，含氰废渣的堆积量在逐年增加，占用大量土地，这些废渣由于含有氰化物和重金属，成为黄金矿山企业普遍存在的危险废物，在尾矿库防渗处理不当或者维护管理不及时时，含氰废渣中氰化物将会因雨淋下渗对周边环境和地下水产生污染。随着新环保法的出台实施，国内氰化工艺的黄金矿山企业迫切需要对尾矿库的含氰废渣实现修复处理，降低废渣中氰化物和重金属的含量，使危险废物变成一般固废，从而进一步实现废渣的资源化利用。从目前国内黄金工业的含氰废渣处理情况来看，尚没有先进成熟的含氰废渣治理方法。
发明内容
本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题，而提供一种工艺流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定的含氰尾矿渣治理方法。
本发明根据黄金矿山含氰尾矿渣中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征，加水调浆后，首先选用臭氧氧化法和化学催化氧化法将矿浆中的污染物去除，然后进行固液分离，尾矿渣无害化堆存，浆液继续进行 尾矿渣的调浆或进一步达标处理排放。
本发明包括以下步骤：
(1)、调浆：取尾矿渣添加水在搅拌状态下调浆处理，调浆时间至少10min；
(2)、臭氧氧化处理：调浆均匀后的矿浆置于臭氧氧化槽中，从反应器底部的微孔曝气器中通入臭氧进行氧化处理，处理时间至少30min；
(3)、pH调节：臭氧氧化处理后的矿浆添加酸性药剂调节矿浆pH值至7～9之间，若臭氧氧化处理后的矿浆pH值在7～9之间，可不用调节；
(4)、双氧水氧化处理：调节完pH值的矿浆在搅拌状态下添加双氧水试剂进行氧化处理，或添加双氧水试剂和硫酸铜试剂进行催化氧化处理；
(5)、固液分离：双氧水氧化处理后的矿浆通过浓密机、沉淀池、过滤机、离心机的固液分离方式进行固液分离，分离后的矿渣进入渣场堆存或制备建筑工程材料，分离后的浆液返回到下一轮尾矿渣的调浆处理，或进行进一步处理；
(6)、浆液生物降氰处理：固液分离后的浆液进入生物降氰处理反应器，接入生物降氰菌群和营养物质，通过微孔曝气器通入空气进行生物降氰处理，处理时间至少为2h。
(7)、生物滤池处理：生物降氰处理后的浆液进入生物滤池处理系统，处理时间至少为1h。
(8)、达标排放：经生物滤池处理后的浆液达标排放。
所述步骤(1)中，尾矿渣和水的调浆质量比为1:1～1:10。
所述步骤(2)中，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金，臭氧的通入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的2～8倍。
所述步骤(3)中，酸性药剂为硫酸、盐酸、硫酸亚铁或硫酸铁。
所述步骤(4)中，双氧水试剂的加入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的0.5～5倍。
所述步骤(6)中，降氰菌群为链球菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、短杆菌属、假单胞杆菌属中的一种或多种菌株组成，营养物质为降氰菌群所需的部分碳氮源和无机盐，浆液温度保持在20～35℃，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金。
所述步骤(7)中，生物滤池处理系统由一级或多级生物滤池串联而成，生物滤池池底设有布水装置和微孔曝气器，微孔曝气器上方为挂膜的活性炭填料层，挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，运行时气液比为1～5:1。
本发明的有益效果：
本发明根据黄金矿山含氰尾矿渣中含污染物复杂、难处理的特征，采用调浆氧化处理后进行固液分离分别处理的方式，实现对尾矿渣的无害化处理和调浆液循环利用或达标排放，具有处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单实用、便于实现工业应用等优点，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：
(1)、调浆：取尾矿渣添加水在搅拌状态下调浆处理，调浆时间至少10min；
(2)、臭氧氧化处理：调浆均匀后的矿浆置于臭氧氧化槽中，从反应器底部的微孔曝气器中通入臭氧进行氧化处理，处理时间至少30min；
(3)、pH调节：臭氧氧化处理后的矿浆添加酸性药剂调节矿浆pH值至7～9之间，若臭氧氧化处理后的矿浆pH值在7～9之间，可不用调节；
(4)、双氧水氧化处理：调节完pH值的矿浆在搅拌状态下添加双氧水试剂进行氧化处理，或添加双氧水试剂和硫酸铜试剂进行催化氧化处理；
(5)、固液分离：双氧水氧化处理后的矿浆通过浓密机、沉淀池、过滤机、离心机的固液分离方式进行固液分离，分离后的矿渣进入渣场堆存或制备建筑工程材料，分离后的浆液返回到下一轮尾矿渣的调浆处理，或进行进一步处理；
(6)、浆液生物降氰处理：固液分离后的浆液进入生物降氰处理反应器，接入生物降氰菌群和营养物质，通过微孔曝气器通入空气进行生物降氰处理，处理时间至少为2h。
(7)、生物滤池处理：生物降氰处理后的浆液进入生物滤池处理系统，处理时间至少为1h。
(8)、达标排放：经生物滤池处理后的浆液达标排放。
所述步骤(1)中，尾矿渣和水的调浆质量比为1:1～1:10。
所述步骤(2)中，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金，臭氧的通入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的2～8倍。
所述步骤(3)中，酸性药剂为硫酸、盐酸、硫酸亚铁或硫酸铁。
所述步骤(4)中，双氧水试剂的加入量为矿浆中氰化物和COD的污染物质量之和的0.5～5倍。
所述步骤(6)中，降氰菌群为链球菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、短杆菌属、假单胞杆菌属中的一种或多种菌株组成，营养物质为降氰菌群所需的部分碳氮源和无机盐，浆液温度保持在20～35℃，微孔曝气器的材质为不锈钢、陶瓷或钛合金。
所述步骤(7)中，生物滤池处理系统由一级或多级生物滤池串联而成， 生物滤池池底设有布水装置和微孔曝气器，微孔曝气器上方为挂膜的活性炭填料层，挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，运行时气液比为1～5:1。
具体实例：
某黄金矿山含氰尾矿渣，CNT为413.47mg/kg，Cu2+为82.56mg/kg，COD为187.25mg/kg，此外还含有微量的其它重金属离子。取1kg尾矿渣置于搅拌槽中，加入1kg水，搅拌调浆30min，然后调浆均匀的矿浆置于臭氧氧化槽中，通入臭氧进行氧化反应1h，臭氧的通入量为1.46g，然后将臭氧氧化后的矿浆置于搅拌槽中，添加稀硫酸调节矿浆pH值至8.0，接着35％的双氧水6mL，反应30min后进行过滤，浆液通入到生物降氰处理反应器中，接入降氰菌群，通入空气，气液比3:1，处理2h，处理后的浆液用蠕动泵泵入上流式生物滤池中，气液比为3:1，处理1h。将过滤后的尾矿渣进行毒性浸出试验分析，结果如表1和表2所示，将生物滤池处理后的浆液进行化学成分分析，结果如表3所示。
表1尾矿渣毒浸试验结果一

注：表中分析元单位为mg/L，pH值为无量纲。
表2尾矿渣毒浸试验结果二

注：表中分析元素单位为mg/L，pH值为无量纲。
表3浆液成分分析结果
分析元素pHCNTCuPbZn数值8.460.0250.11<0.050.01分析元素CdCrCr6+NiAs数值<0.01<0.03<0.004<0.010.031
注：表中分析元素单位为mg/L，pH值为无量纲。
将表1和表2结果分别与《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)、《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)和《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)中相关数据进行比较可知，尾矿渣属于第Ⅰ类一般工业固体废物。从表3的浆液分析数据中可知，浆液可达到《地下水环境质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类水质标准。