本發(fā)明涉及氰化尾渣處理，尤其涉及一種利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法。

背景技術(shù)：

1、氰化提金技術(shù)由于具有高回收率、工藝流程簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣、成本低廉等特點(diǎn)，是目前全球最主要的黃金提取技術(shù)。采用氰化法處理金精礦會(huì)產(chǎn)生大量的氰化尾渣，且由于其中的有價(jià)金屬受到氰化物的抑制，難以使氰化尾渣中的礦物得到回收利用，導(dǎo)致未被充分回收的氰化尾渣大量堆積。

2、氰化尾渣中富含貴金屬以及大量的fe、s、si、o等金屬，具有極高回收價(jià)值。目前用于氰化尾渣處理的工藝主要是氯化法、浮選、濕法浸出等，但這些方法存在污染嚴(yán)重、應(yīng)用范圍小、回收率低等問題。

3、專利cn202211119243.3公布了一種從氰化尾渣中提取有價(jià)金屬的方法，該方法采用多階段熔融氧化和還原熔煉的方法，實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣中有價(jià)資源的提取，同步對(duì)煙塵進(jìn)行了回收處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氰化尾渣的高效處理。但是該方法整體工藝流程較長(zhǎng)，步驟冗雜，所需成本較高，難以有效應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程。

4、專利cn202310013667.4公布了一種氰化尾渣的綜合利用方法，該方法采用熔池熔煉技術(shù)，縮短工藝流程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣中氧化鐵向高純鐵的轉(zhuǎn)變，提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但該處理技術(shù)需要利對(duì)澆筑鐵板進(jìn)行電解處理，整體能耗高，成本較高，且存在環(huán)境污染問題。

5、專利cn202210180220.1公布了一種懸浮態(tài)氧化焙燒實(shí)現(xiàn)低硫氰化尾渣無害化處置方法，該方法有效解決常溫下絡(luò)合氰化物難以高效徹底氧化分解的問題，同時(shí)較傳統(tǒng)氰化尾渣處工藝也減小了對(duì)環(huán)境的污染。但是該方法同樣存在工藝復(fù)雜、耗能高、處理成本高等問題，且僅適用于低硫含量的氰化尾渣。

6、學(xué)位論文《淀粉水熱法處理高鐵鋁土礦過程中鐵礦物的轉(zhuǎn)化行為研究》中提出了一種以淀粉作為還原劑通過高溫水熱法處理高鐵鋁土礦的方法，采用淀粉促進(jìn)三價(jià)鐵離子向二價(jià)鐵離子的還原，從而實(shí)現(xiàn)鋁土礦中鐵元素的分離。但該方法僅能對(duì)高鐵鋁土礦中氧化鐵成分起到還原作用，對(duì)分離其他組分作用較小，且未能實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，同時(shí)，該方法僅適用于高鐵鋁土礦這類組分相對(duì)簡(jiǎn)單的礦石，不適用于氰化尾渣一類成分復(fù)雜資源的處理。

7、專利cn202110236740.5公布了一種氰化尾渣的處理方法，采用多次洗滌壓濾、干燥處理方法，得到富含銅元素和氰化物的洗滌液，對(duì)洗滌液進(jìn)行除銅處理和膜處理，可高效回收氰化尾渣中的銅與氰根離子，同步實(shí)現(xiàn)氰化尾渣的綠色處理。但該工藝整體耗水量大，且對(duì)于稀貴金屬的回收效率較低。

8、cn201410757942.4公布了一種金精礦氰化尾渣氯化焙燒同步還原回收金、鐵的方法，該方法生產(chǎn)流程長(zhǎng)，氯化焙燒在1050℃高溫下進(jìn)行，能耗高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。氯化揮發(fā)過程中易造成金的流失，且大量雜質(zhì)金屬與氯化金化合物混合，后續(xù)金提純困難。

9、專利cn104046783a公布了一種回收氰化尾渣在金、銀和鉛的方法，該方法采用熔鹽氯化焙燒的方法，氰化尾渣與熔鹽質(zhì)量比為1:0.5～1，大量熔鹽的加入導(dǎo)致尾渣量增加。采用氯化焙燒的體系，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，可實(shí)現(xiàn)金的高效揮發(fā)，但難以實(shí)現(xiàn)金的高效回收，該方法主要回收金、銀和鉛，并未針對(duì)性回收鐵和硅元素，并未涉及尾渣深度減量資源化利用。

10、專利cn202010473980.2公布了一種高鐵氰化尾渣的懸浮磁化焙燒破氰-磁選提鐵的方法，該工藝將高鐵氰化尾渣進(jìn)行破碎磨細(xì)處理后，置于預(yù)氧化懸浮焙燒爐升溫至650-750℃進(jìn)行破氰焙燒，得到氧化渣粉，再通過對(duì)氧化渣粉進(jìn)行還原焙燒后，進(jìn)行二段磨礦和磁選，篩分出鐵精礦。該工藝生產(chǎn)連續(xù)性良好，能夠?qū)崿F(xiàn)高鐵氰化尾渣中鐵的有效回收利用，但是該項(xiàng)工藝整體能耗較高，且應(yīng)用范圍有效，僅能針對(duì)高鐵含量的氰化尾渣進(jìn)行處理，還原過程中鐵氧化物物相調(diào)控困難，磁選鐵精礦雜質(zhì)易超標(biāo)，該工藝未對(duì)渣中金銀元素回收。

11、綜上所述，目前已公開的氰化尾渣資源化利用方法仍未從根本上解決氰化尾渣火法或濕法處置方法存在能耗較高、成本高、有價(jià)組元回收率低等問題，亟需一種既能實(shí)現(xiàn)低能耗、低成本處理氰化尾渣，又能高效回收其中金屬資源的處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，包括以下步驟：

4、(1)將氰化尾渣破碎，然后與生物質(zhì)材料粉末、堿性物質(zhì)置于反應(yīng)釜中，并加入水，升溫至200℃～350℃進(jìn)行水熱反應(yīng)處理，水熱反應(yīng)結(jié)束后過濾，得到硅酸鈉溶液和和固體過濾物，所述固體過濾物為高鐵渣和活性炭的混合物；該溫度下生物質(zhì)材料在堿性環(huán)境下發(fā)生變性行為，釋放出原子氫與鐵氧化物反應(yīng)生成四氧化三鐵；

5、(2)向步驟(1)得到的硅酸鈉溶液中加入鹽酸進(jìn)行ph調(diào)控，再加入骨膠，加熱攪拌，過濾分離，得到硅酸鈉溶液和脫硅尾液；所述脫硅尾液返回步驟(1)中代替堿性物質(zhì)循環(huán)利用；

6、(3)對(duì)步驟(1)得到的固體過濾物采用炭浸法進(jìn)行金元素富集，然后固液分離，將分離得到的固體進(jìn)行磁選分離，得到載金炭與鐵精礦。

7、本發(fā)明的步驟(1)中，水熱反應(yīng)可能主要發(fā)生的反應(yīng)方程式如下，其中反應(yīng)方程式中的r是烴鏈的集合統(tǒng)稱，代表-[c-h]-多鏈。

8、rcn+naoh+h2o→rcoona+nh3；

9、rcho+oh-→rcoo-+h·；

10、fe3++h·+oh-→fe2++h2o；

11、2naoh+sio2＝na2sio3+h2o；

12、2naoh+al2o3+3h2o＝2na[al(oh)4]；

13、na2co3+sio2＝na2sio3+co2；

14、na2co3+al2o3+4h2o＝2na[al(oh)4]+co2；

15、2nahco3+sio2＝na2sio3+2co2+h2o；

16、2nahco3+al2o3+3h2o＝2na[al(oh)4]+2co2。

17、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，氰化尾渣與生物質(zhì)材料粉末質(zhì)量比為9:1～1:1。生物質(zhì)含量需要控制在本發(fā)明的范圍內(nèi)，生物質(zhì)含量過低，對(duì)氰化尾渣的還原效果差，生物質(zhì)材料含量過高，不利于后續(xù)對(duì)各種金屬元素的分離。

18、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，生物質(zhì)材料粉末與堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為19:1～5:1；所述堿性物質(zhì)包括naoh、na2co3、nahco3中的一種或幾種。堿性物質(zhì)含量需要控制在本發(fā)明的范圍內(nèi)，堿性物質(zhì)量過低，效果差，甚至基本不起效果；堿性物質(zhì)過高，會(huì)過量破壞生物質(zhì)材料中碳鏈結(jié)構(gòu)，難以有效釋放原子氫。

19、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，水熱反應(yīng)過程中，固液比為1:3～1:8，比值單位為g/ml。

20、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，水熱反應(yīng)的時(shí)間為1h～12h。

21、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，所述生物質(zhì)材料為椰殼、蘆葦?shù)裙麣ゎ惿镔|(zhì)、秸稈類生物質(zhì)、廢棄木質(zhì)類生物質(zhì)的一種或幾種。

22、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，氰化尾渣破碎后的粒徑為30～200μm，生物質(zhì)材料粉末的粒度為30～200μm。

23、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(2)中，加入鹽酸調(diào)控ph值為8～10。

24、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(2)中，骨膠的加入量為0.5～3g/l，加熱攪拌的溫度為30～70℃，加熱攪拌的溫度為0.5～3h。

25、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(3)中，采用炭浸法進(jìn)行金元素富集的次數(shù)不少于2次。

26、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(3)中，采用炭浸法進(jìn)行金元素富集的具體步驟為：將固體過濾物置于反應(yīng)釜中，加入水和浸出劑，并通入氧氣進(jìn)行浸出，其中，所述浸出劑為硫脲、硫代硫酸鹽、鹵素中的至少一種，所述浸出劑的質(zhì)量添加量占所述固體過濾物的質(zhì)量的0.01～0.05％，所述氧氣的通入量為0.1l/min～0.5l/min，浸出的時(shí)間為1h～5h。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述硫代硫酸鹽選自硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀、硫代硫酸銨、硫代硫酸鈣中的一種或幾種，所述鹵素選自碘或溴中的一種或幾種。

27、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，步驟(3)中，炭浸過程中，固液比為1:3～1:8。

28、上述的利用廢棄生物質(zhì)處理氰化尾渣的方法，優(yōu)選的，所述氰化尾渣的主要成分包括二氧化硅：14.2％～28.6％，三氧化二鐵：20.8％～30.2％，三氧化二鋁：10.5％～12.6％，硅酸鈣：2.6％～4.0％，硫化鋅：10.7％～14.0％，含金混合物：0.9％～3.5％。

29、本發(fā)明的發(fā)明原理為：采用廢棄生物質(zhì)材料作為氰化尾渣的還原材料，在堿性環(huán)境下采用水熱處理方式在350℃以下的低溫條件，即可定向?qū)崿F(xiàn)氰化尾渣中fe2o3的高效還原，同時(shí)堿性使氰化尾渣中的硅元素以硅酸鈉的方式溶于液體中，實(shí)現(xiàn)硅元素及部分鋁、鈣等元素的有效分離，同時(shí)氰化尾渣中的氰根在堿性水熱條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為羧基，實(shí)現(xiàn)尾渣的無害化處理；在水熱處理過程中，通過精細(xì)控制反應(yīng)溫度生物質(zhì)材料粉末會(huì)逐漸發(fā)生碳化，且在碳化過程中碳鏈會(huì)在堿性環(huán)境下發(fā)生變性行為釋放出原子氫，同時(shí)水熱處理的高壓高溫更利于促進(jìn)原子氫的釋放，被釋放出的游離原子氫能夠在堿性催化劑作用下作為還原劑將鐵氧化物定向還原成四氧化三鐵，而生物質(zhì)材料在碳化過程受到堿性物質(zhì)的刻蝕作用，會(huì)形成具有較強(qiáng)吸附能力的活性炭。然后采用骨膠對(duì)硅酸鈉溶液進(jìn)行絮凝富集處理，分離出硅酸鈉溶液和脫硅尾液。炭浸法是通過前期的磨礦粉碎處理，部分金得到單體解離，將富集金元素和活性炭的高鐵渣置于反應(yīng)釜中，通過通入氧氣以及添加少量浸出劑，實(shí)現(xiàn)金的單體浸出，同時(shí)利用前端工藝生成的活性炭材料對(duì)金進(jìn)行富集，從而得到載金炭。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

31、(1)本發(fā)明采用廢棄生物質(zhì)材料作為氰化尾渣的還原材料，在堿性環(huán)境下采用水熱處理方式在350℃以下的低溫條件，即可定向?qū)崿F(xiàn)氰化尾渣中fe2o3的高效還原，同時(shí)堿性使氰化尾渣中的硅元素以硅酸鈉的方式溶于液體中，實(shí)現(xiàn)硅元素及部分鋁、鈣等元素的有效分離，極大降低了生產(chǎn)過程中的工藝成本，且還原過程中沒有危害物質(zhì)產(chǎn)生，能夠有效保護(hù)環(huán)境；同時(shí)，在水熱處理過程中，生物質(zhì)粉末會(huì)逐漸發(fā)生碳化，且在碳化過程中碳鏈會(huì)在堿性環(huán)境下發(fā)生變性行為釋放出原子氫，同時(shí)水熱處理的高壓高溫更利于促進(jìn)原子氫的釋放，被釋放出的游離原子氫能夠在堿性催化劑作用下作為還原劑將鐵氧化物定向還原成四氧化三鐵，為后續(xù)有價(jià)金屬的分離提供了基礎(chǔ)。

32、(2)本發(fā)明采用骨膠對(duì)硅酸鈉溶液進(jìn)行絮凝富集處理，過濾后所得的含有少量骨膠的脫硅尾液為堿性溶液，且僅含有微量的硅酸鈉，同時(shí)由于骨膠本身主要為c、h、n、o元素構(gòu)成的碳鏈組織，在100℃以上高溫環(huán)境下會(huì)分解為多個(gè)小碳單鏈結(jié)構(gòu)，該碳鏈結(jié)構(gòu)在堿性環(huán)境下同樣可以釋放原子氫，促進(jìn)對(duì)氰化尾渣中三價(jià)鐵離子的還原，具有協(xié)同處理作用，實(shí)現(xiàn)了脫硅尾液的循環(huán)再利用。

33、(3)本發(fā)明在已有生物質(zhì)熱解碳材料基礎(chǔ)上采用炭浸法分離固體過濾物中的雜質(zhì)元素，得到高純度鐵精礦與活性碳材料混合物，在炭浸過程中，生物質(zhì)材料碳化形成的活性炭起到主要吸附作用，無需額外加入活性炭材料，炭浸后再采用磁選方式將鐵精礦分離出來，得到高純度的鐵精礦與富含金元素的載金炭，實(shí)現(xiàn)稀貴金屬的高度富集，也利于后續(xù)對(duì)稀貴金屬資源的提取。

34、(4)本發(fā)明將廢棄生物質(zhì)材料加入到氰化尾渣處理工藝進(jìn)行水熱處理，實(shí)現(xiàn)了廢棄生物質(zhì)材料的循環(huán)再利用，同時(shí)氰化尾渣的氰根離子在堿性水熱條件下會(huì)轉(zhuǎn)化形成羧基，實(shí)現(xiàn)了尾渣的無害化處理。