專利名稱：膜法和酸化組合處理回用氰化貧液工藝和方法
技術領域：
一種由預處理、反滲透/納濾后續(xù)采用酸化或氧化和沉淀等組合工藝處理黃金、 白銀等冶煉氰化貧液和氰化廢水的工藝，屬于廢水處理和資源回用技術領域，其特點在于在處理廢水的同時，最大限度地回收了廢水中的有價金屬離子、氰化物、游離堿和水資源， 作到廢水處理資源化，同時，大幅減少廢水的排放量，在同容積的尾礦庫前提下，大幅提高了尾礦庫的效率。
背景技術：
氰化法提煉金、銀是當今世界上提金銀最成熟的工藝之一，是從礦石、精礦、或尾礦乃至冶金工業(yè)廢料中提取黃金或者白銀的一種既經(jīng)濟又簡便的方法。它是含有氰化物的堿性溶液，在有溶解氧存在的條件下與礦漿混合，從含金、銀的物料中選擇性的溶解金、銀等金屬，使金或銀與其它金屬礦物和脈石相分離的一種濕法冶金方法。該法具有回收率高、 成本低、設備投資少等優(yōu)點，被國內外廣泛采用。這種方法的缺點是會產生一定數(shù)量的含氰廢水-氰化貧液。氰化貧液是一種高PH、含有大量絡合氰化物、少量游離氰化物和大量重金屬離子像銅、鋅、鐵及微量金、銀的工業(yè)廢水，由于氰化提煉銀的氰化工藝要比提煉金的加藥量大，故來自氰化提銀工藝的氰化貧液往往含有更高的氰化物。此外，來自于黃金、白銀礦山濕法提取金、銀的浸出堆場的氰化廢液、廢水，電鍍等工藝的氰化廢液均歸于氰化廢水或氰化貧液一類，均可視為氰化貧液。含氰廢水不能任意排放，否則會污染水源，威脅人、畜的安全。氰化貧液也不能簡單回用到金、銀的氰化工藝，因為水中含有的大量重金屬離子會消耗掉大量的氰化物，增加金、銀提煉的成本，也會降低金、銀氰化的效率，導致金、銀提煉的尾礦石中金、銀含量增加，浪費了礦產資源。隨著我國環(huán)保執(zhí)法力度的加強，金銀生產企業(yè)正在面臨著嚴峻的環(huán)保壓力。目前國內外對于含氰廢水處理的主要方法有凈化法和回收法兩大類。凈化法有氯氧化法、二氧化硫氧化法、過氧化氫法、硫酸亞鐵石灰法、電解法、臭氧法、空氣吹脫法以及尾礦池內自然凈化法等，凈化法的主要目的是通過氧化劑的氧化，將廢水中的氰化物(游離氰化物和絡合氰化物)氧化成無毒的CO2A2等無機化合物，同時將廢水中的金、銀、銅、鋅等重金屬作為污泥沉淀在尾礦庫。凈化法的主要缺點是不僅廢水處理成本高，而且在廢水處理過程中不能有效地回收廢水中的資源，該方法在提倡綠色環(huán)保的今天，已很少被采用或僅作為氰化廢水處理的一個處理單元；回收法主要有酸化法、硫酸鋅-硫酸法、離子交換法、解吸-吸收法和蒸汽蒸餾-冷卻法等工藝。目前工程應用較多的是酸化-吸收法配合氧化法、沉淀法，在處理氰化貧液的同時，可部分地回收廢水中的氰化物和有價金屬，酸化法處理回收氰化物的基本原理為l)NaCN+H+— HCN 個 +Na2) Cu (CN) 2++2H+ — 2HCN3) Cu (CN) 42++2H+ — 2HCN4) Zn (CN) 42++2H+ — 2HCN
5)Au(CN)2++2H+— 2HCN 個 +Au I6)Ag(CN)2++2H+— 2HCN 個 +Ag I7) 0H-+2H+— H2O 8) HCN+NaOH — H2CHNaCN即原水(氰化貧液)加酸后，調節(jié)廢水的PH值在2. 0左右，使廢水中的絡合和游離氰化物轉變成為氣態(tài)的氫氰酸，氣態(tài)氫氰酸經(jīng)吹脫與廢水分離后再經(jīng)液堿吸收生成液態(tài)的氰化鈉，再回用到金、銀的氰化工藝；酸化后的廢水經(jīng)沉淀分離生成的氰化銅、氰化亞銅、部分氰化鋅，沉淀污泥可作為銅精礦回收；沉淀后的廢水再加堿劑將PH調節(jié)為中性，經(jīng)二次沉淀，污泥可作為含鋅礦去浮選回收鋅，也可不回收鋅直接將含污泥的廢水加氧化劑氧化或直接排到尾礦庫，經(jīng)日照分解廢水中的殘余氰化物，污泥沉淀在尾礦庫，廢水達標排放或重新回用到礦山的浮選或其它工藝，如中國專利公開號CN1250031A公開的“酸化沉淀法處理含氰廢水工藝”;CN1144194A公開的“氰化貧液除雜工藝”;CN200810072017. 2公開的“含鋅氰化貧液三步沉淀處理工藝”均是酸化法的典型應用，只是根據(jù)需要回收的金屬種類，分為一次沉淀或多次沉淀。酸化回收法的主要缺陷是氰化物回收率偏低，耗酸量偏大，不能回收氰化貧液中的貴金屬如金、銀等，導致貴金屬流失；此外，經(jīng)酸化-沉淀處理后的貧液只能排放或簡單回用到氰化工藝或浮選工藝，由于經(jīng)酸化-中和-沉淀后的廢水中含有大量的無機鹽和硫酸鈣，當把酸化后的氰化貧液回用到氰化或浮選工藝后，必然導致相關工藝內的水體系含鹽量增加，由于鹽和硫酸鈣的累積，最終必然導致體系內由于鹽的累積，不得不開路排放氰化原液，造成貴金屬的流失。此外，由于氰化系統(tǒng)內鹽的累積將增加管道和設備的腐蝕，而硫酸鈣的累積，將造成管道和設備由于硫酸鈣的結垢而堵塞，金、銀冶煉廠必須更換相應的管道和設備。因此，只經(jīng)酸化后的氰化貧液直接回用將會給回用該水的系統(tǒng)造成較大的潛在隱患，現(xiàn)實中長期回用只經(jīng)酸化后的氰化貧液是難以實現(xiàn)的。膜技術是處理和回用氰化貧液的有效地技術手段。采用膜技術處理回用氰化貧液的基本原理如下即氰化貧液進入膜系統(tǒng)后，水中的對回用到金、銀氰化系統(tǒng)有害的銅的氰化絡離子、鋅的氰化絡離子、鐵的氰化絡離子、二氧化硅、氧化砷、鈣離子、鎂離子等雜質被膜截留， 在膜的濃水側被濃縮和富集。而水中的對于回用所需要的游離氰化物、游離堿、金、銀的絡合物以及水，透過膜，進入到膜的產水側。產水可直接返回和回用到金、銀的氰化工藝，這種產水的回用可以節(jié)省為金、銀氰化所需的氰化物、游離堿、水，并可使廢水中的金、銀得到部分回收。富集了雜質的濃水送入到酸化或氧化系統(tǒng)進行處理，在酸化系統(tǒng)內進一步回收水中的氰化物，在沉淀系統(tǒng)回收銅和鋅，在廢水被送入到尾礦庫后，經(jīng)日照分解殘余的氰化物，最終廢水可達標排放。

發(fā)明內容
發(fā)明概述參照說明書附

圖1對本發(fā)明進行概述，預處理設備/設施(1)的作用是對原水進行預處理，去除水中的雜質、顆粒和膠體，使其出水滿足膜的進水要求，防止膜的污堵。預處理設備采用傳統(tǒng)的過濾設備，由過濾本體設備和與其配套的反洗、清洗等設備構成，預處理設備可是石英沙過濾器、多介質過濾器、纖維束過濾器、纖維球過濾器、各種濾池、超濾、微濾等具有過濾功能的設備，以上設備可單獨使用，亦可組合使用，只要保證預處理設備的出水的濁度< 1. OntU, SDI ^ 5. 0，能夠保證膜系統(tǒng)長期和穩(wěn)定的運行的預處理要求即可。預處理設備(設施)的反洗水可采用膜處理設備的產水，可提高過濾器等預處理設備反洗效果，此外，由于膜系統(tǒng)的產水本身含有較高的游離堿，故在反洗過程中對過濾介質可起到很好的清洗效果。 膜系統(tǒng)(2)由膜的本體設備和膜的加藥設備、膜的化學清洗設備和膜的沖洗設備等組成。膜的本體設備由膜堆、膜的供水及加壓等設備構成，膜堆為本系統(tǒng)的核心設備，膜元件為反滲透或納濾膜，該膜可在高PH條件下穩(wěn)定的工作和較高的脫鹽率，實際選用可根據(jù)原水的性質、水中的成分及擬回收的成分確定。膜元件具有能夠有效分離氰化貧液中的銅、鋅、鐵的氰化絡合物、鈣、鎂等離子和膠體雜質的能力，并能使水、游離氰化物、游離堿和金、銀氰化絡合物等透過的能力，并具有在高PH(PH= 10. 5-12)條件下穩(wěn)定運行的性能和很強的抗氧化的能力。膜本體設備前投加的阻垢劑為復合阻垢劑，能夠有效阻止水中的碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、砷酸鈣、氟化鈣等在膜系統(tǒng)內部析出和結垢，并可在高PH條件下穩(wěn)定地工作，保證膜系統(tǒng)的長期和穩(wěn)定運行。酸化系統(tǒng)(3)由酸化塔、鼓風設備、堿吸收塔、加酸設備及加藥阻垢等設備構成， 酸化塔可為普通的酸化箱、罐，內部充填料，亦可為密閉的酸化箱，上部配有攪拌設備。酸化塔的工作流程為上部進水，底部排水，底部配有風機向上通風，把酸化塔內部生成的氫氰酸氣體不斷吹脫出塔外，送入堿吸收塔；堿吸收塔可為箱或罐式結構，內部配有氣體分布管道，罐內充滿液堿；酸化塔前的進水在加酸后需要加阻垢劑，此阻垢劑的作用是防止?jié)馑诩铀岷蟮乃形龀隽蛩徕}，而阻塞酸化塔和管道，與膜系統(tǒng)前添加的阻垢劑不同，該阻垢劑為可在低PH條件下可穩(wěn)定工作的阻垢劑。沉淀設備(4)為密閉式設備，為具有曝氣功能的沉淀池，由于來自酸化設備的水內仍含有部分氫氰酸氣體，在沉淀設備(4)內增設曝氣功能可提高氫氰酸的回收率，降低水內的氫氰酸含量，防止氫氰酸溢出導致工作人員意外傷害，提高了酸化系統(tǒng)的安全性。曝氣裝置安裝在沉淀池進水布水裝置的上方，沉淀池出水溢流區(qū)的下方，以防止由于曝氣氣飽的擾動影響沉淀池的沉淀效果。曝氣空氣來自風機等通風設備，曝氣空氣由沉淀池液下部位進入，由水面上部溢出，溢出的空氣被送入到堿吸收塔回收氫氰酸，尾氣經(jīng)活性炭等吸附后排放。沉淀設備下部為普通的沉淀池，可為輻流式沉淀池、斜板式沉淀池等沉淀設備。沉淀池設備(5)為普通的沉淀池，可為輻流式沉淀池、斜板式沉淀池等沉淀設備。 進水經(jīng)加堿劑后進入沉淀池(5)，由于經(jīng)沉淀銅后，水的PH值較低，只有少量的鋅沉淀，水中的鋅含量仍較高，加堿中和時，水中生成大量鋅的氫氧化物不易沉淀，因此，需投加少量的PAM(聚丙烯酰胺)以提高沉淀速度。壓濾設備(6)、(7)為有色金屬冶煉廠、礦山經(jīng)常使用的板框式壓濾機或離心污泥脫水機、真空脫水機等污泥脫水設備，在工作場地允許的條件下，也可采用天然或人工挖出的土坑，利用自然風干由沉淀池分離出來的沉淀渣。發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是根據(jù)金、銀冶煉廠排除的富含銅、鋅、氰化物、堿等氰化貧液的特點，提供一種全新的膜處理系統(tǒng)與酸化、沉淀系統(tǒng)等組合工藝去處理氰化貧液和氰化廢水，在廢水處理的同時，最大限度地回收氰化貧液中的有用組分，實現(xiàn)廢水處理的資源化；同時，少量外排的濃水經(jīng)酸化、沉淀、日照等處理，確保達標，不會對環(huán)境造成沖擊和污染。本發(fā)明的工藝主要由膜的預處理單元、膜處理單元等組成，其后續(xù)處理設備可由酸化單元、沉淀池(或濃密機)、壓濾機、尾礦庫、氧化劑投加設備及附屬配套設備等組成。 工藝流程圖見說明書附圖1。來自于黃金冶煉廠鋅粉置換或電積提取金、銀后的氰化貧液及堆場等地的氰化廢水，在經(jīng)預處理滿足膜系統(tǒng)的進水要求之后被送入膜系統(tǒng)進行分離操作，氰化貧液在膜系統(tǒng)內被分成兩路-濃水和產水，水中的對回用到金、銀氰化系統(tǒng)有害的銅氰化絡離子、鋅的氰化絡離子、鐵的氰化絡離子、二氧化硅、氧化砷、鈣離子、鎂離子等雜質被膜截留，在膜的濃水側被濃縮和富集。而水中的對于回用所需要的游離氰化物、游離堿、金、銀的絡合物以及水，透過膜，進入到膜的產水側，產水可直接返回到金、銀的氰化工藝的磨漿和氰化浸出工段進行回用，在補充工業(yè)水和添加氰化鈉和加堿調節(jié)PH值后，與富含金、銀的礦粉混合，將礦粉中的金、銀以金、銀氰化絡合物的形態(tài)浸出進入氰化液，經(jīng)沉淀_濃密處理去除掉溶液中的懸浮物等 機械雜質后，使含金、銀的氰化液與礦石分離(此氰化液俗稱氰化貴液)，將氰化貴液加入鋅粉置換或電積提取金、銀后，將不再含有大量金、銀的氰化液(即氰化貧液)重新送入膜系統(tǒng)進行處理。富集了氰化貧液雜質的濃水隨后經(jīng)加酸調節(jié)PH值后，被送入酸化塔進行酸化處理，在酸化塔內，濃水中的絡合氰化物、游離氰化物變?yōu)闅淝杷釟怏w，并融入由塔底進入的曝氣空氣中，隨空氣一起被送入堿吸收塔內，在堿吸收塔內，氫氰酸氣體與氫氧化鈉反應生成氰化鈉，空氣由吸收塔頂排除，生成的氰化鈉被重新回用到金、銀的氰化工藝，完成了氰化物的回收循環(huán)。濃水中的銅、鋅等金屬氰化絡合物在酸化后，在水中生成氰化亞銅、氰化銅沉淀物，少部分絡合鋅生成氰化鋅沉淀，隨水流排除酸化塔外，被送入沉淀池進行沉淀分離，沉淀分離出的氰化銅、氰化亞銅等沉淀物，經(jīng)壓濾機壓濾脫水，作為銅精礦回收，由壓濾機脫出的水與沉淀池分離出的水混合，進入中和工序。在中和工序，投加石灰等堿劑到由沉淀池(4)分離出的水中，將水的PH值調解到6. 5-8. 5，并加助凝劑以提高沉淀效果，進行二次沉淀分離，分離出的沉淀污泥經(jīng)壓濾脫水作為鋅礦石被送到鋅浮選工藝，回收鋅精礦。分離出的水直接排入尾礦庫，水中含有少量的沉淀物質沉淀在尾礦庫內，廢水經(jīng)日照分解水中的殘余氰化物、鐵氰化物，達標排放，如遇陰雨等天氣，由于日照不足導致水中的殘留氰化物不能完全分解，可在尾礦庫污水的排放口投加氧化劑，把水中的氰化物氧化掉，確保污水的達標排放。由于氰化貧液當中的含鋅量與金、銀的提取工藝和礦石的種類密切相關，當氰化貧液中的鋅含量較低、且鋅的回收附加值較低，而尾礦庫又具有較大容積時，可不進行二次沉淀回收鋅，可將來自一次沉淀回收銅后的廢水直接加堿劑進行中和，將中和后的帶有泥漿的廢水直接排入尾礦庫，經(jīng)長時間日照和沉淀，泥漿沉淀在尾礦庫內，廢水達標后徑自排放。不含鋅回收工藝的本發(fā)明系統(tǒng)流程圖見說明書附圖2。膜系統(tǒng)的阻垢控制氰化貧液是一種高含鹽和高PH值工業(yè)廢水，水中的成分較為復雜，當采用膜處理時，隨著給水側離子成分不斷被濃縮，水中的鈣、鎂等離子將形成碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣等沉淀附著在膜的表面上，導致膜的嚴重污堵，使膜系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行；此外，與普通的膜法水處理工藝在水處理過程中，通常只發(fā)生碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣等結垢不同，在采用膜技術處理氰化貧液時，由于氰化貧液在膜系統(tǒng)內，水中的游離堿(氫氧化鈉)、游離氰化物(氰化鈉)不斷透過膜進入到產水側，而給水中的銅、鋅氰化絡合物的濃度不斷增加，將導致濃水側的PH值降低，破壞了銅、鋅氰化絡合物在水中的化學平衡， 使水中的銅、鋅絡合物將有一部分析出，形成氰化亞銅、氰化銅和氰化鋅的沉淀沉積在膜表面，嚴重污堵膜系統(tǒng)，因此，控制好膜系統(tǒng)的結垢和氰化金屬絡合物的析出，是保證采用膜技術處理氰化貧液的關鍵。氰化貧液被濃縮時，水中的鈣、鎂、銅等離子產生沉淀的化學反應機理如下l)Ca2++C 032+— CaC03 I2) Ca2++S042+ — CaS04 J,3)Mg2++0H+— Mg(0H)2 I4) Cu (CN) 2++H+ — 2HCN +Cu (CN) I膜系統(tǒng)添加阻垢劑的阻垢機理在膜系統(tǒng)運行時，在系統(tǒng)前添加阻垢劑，所添加的阻垢劑為強有機絡合劑，該絡合劑能夠和水中的鈣、鎂、銅、鋅等離子形成非常穩(wěn)定的絡和物，使水中的鈣、鎂、銅、鋅等離子在設定的條件下，不會因為上述金屬離子濃度的增高而與水中的可生成沉淀的陰離子產生結垢物質。本發(fā)明在膜系統(tǒng)運行時同時添加兩種阻垢劑， 分先后添加在膜系統(tǒng)的前端，為一種復合阻垢技術。其中一種阻垢劑能夠在氰化貧液的高 PH水質條件下有效阻止水中形成碳酸鈣和氫氧化鎂水垢，對硫酸鈣結垢具有一定的輔助阻垢作用，但對硫酸鈣結垢不能完全控制；第二種阻垢劑對水中的碳酸鈣、氫氧化鎂的結垢具有輔助的阻垢作用，但不能有效控制碳酸鈣和氫氧化鎂的結垢，但對氰化貧液中的硫酸鈣、 氰化亞銅、氰化銅、氰化鋅的結垢具有良好的阻垢效果，采用該阻垢劑后，可保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并有效延長了膜的化學清洗周期，使采用膜法處理氰化貧液成為可能和在技術上變的可行。因此，采用復合阻垢技術是采用膜法處理氰化貧液的關鍵技術，也是本發(fā)明的顯著技術特點之一。酸化系統(tǒng)的阻垢控制氰化貧液在膜系統(tǒng)內被分離和濃縮后，水中的硫酸鹽基本被截留在濃水側，濃水中的難溶硫酸鹽(硫酸鈣、硫酸鍶、硫酸鋇、鉛等)的濃度已完全超過他們的溶解度，難溶硫酸鹽在濃水中的離子積(硫酸根與鈣、鋇、鍶離子的乘積)遠大于該條件下的溶度積，由于在膜系統(tǒng)前已采取阻垢控制，硫酸鹽難溶鹽不會析出和沉淀在膜表面上，但在膜系統(tǒng)前添加的阻垢劑只能工作在高PH條件下，當濃水經(jīng)酸化改變PH值后，此前所添加的阻垢劑開始失效，濃水中的難溶硫酸鹽將大量析出并沉淀在酸化塔、沉淀池和管道內，造成濃水處理系統(tǒng)無法正常工作。為防止?jié)馑械碾y溶硫酸鹽在酸化系統(tǒng)大量析出和沉淀，本發(fā)明采用在膜系統(tǒng)后，在濃水進入酸化塔前再次投加阻垢劑的方式，控制難溶硫酸鹽在酸化系統(tǒng)內大量析出和結垢，所投加的阻垢劑為1-3種有機絡合物，這些絡合物可在酸性條件下與水中的鈣、鍶、鋇、鉛等離子形成穩(wěn)定的絡合物，使這些離子無法與水中硫酸根離子形成沉淀，以此達到阻垢和防止酸化系統(tǒng)由于難溶硫酸鹽結垢而造成的堵塞。 在膜系統(tǒng)后的濃水中添加阻垢劑以防止酸化等系統(tǒng)結垢是本發(fā)明的又一技術特點。膜系統(tǒng)的化學清洗膜系統(tǒng)在水處理過程中將不可避免受到水中雜質的污染及結垢影響，最終導致膜的污堵直至無法工作，化學清洗是解決膜的污堵和結垢并恢復其工作性能的有效技術手段，與膜系統(tǒng)的預處理技術處于相同的地位，如果膜的污堵和結垢不能通過化學清洗恢復其工作性能，則膜技術在水處理領域就不具備實用性。在普通水處理領域造成膜污堵的原因主要是來自顆粒、膠體、有機物及細菌微生物的污堵，膜的結垢主要是碳酸鈣和氫氧化鎂的結垢，采用通用的酸洗、堿洗或在酸洗、堿洗等清洗過程中添加一些還原劑、絡合劑等即可獲得良好的清洗效果和恢復膜的工作性能。在采用膜技術處理氰化貧液時，除出現(xiàn)上述污堵和結垢外，最嚴重的污堵是由氰化貧液中的氰化亞銅、氰化鋅的氰化物的析出造成的，而最常出現(xiàn)的結垢是硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶等硫酸鹽結垢，因此，在應用膜技術處理氰化貧液時，必須解決上述污堵和結垢物質的清洗問題。目前，在普通膜法水處理領域，仍然沒有有效的技術手段清洗硫酸鹽結垢和氰化亞銅等氰化物析出造成的污堵，本發(fā)明采用獨特配方，可有效清洗硫酸鹽結垢和氰化亞銅等氰化物結垢。由于氰化亞銅、氰化鋅的化學性質極為復雜，在清洗過程中與普通水處理的清洗不同，必須嚴格按照特定的清洗步驟和順序進行，否則將使氰化亞銅、氰化銅、氰化鋅等氰化物發(fā)生晶相變化，使清洗變的十分困難，嚴重時將導致膜的報廢。本發(fā)明采用的清洗方法分為以下步驟1)酸洗；2)堿洗；3)特種堿洗；4)硫酸鹽結垢清洗。1)酸洗酸洗的目的是清洗掉膜表面上的碳酸鈣和氫氧化鎂結垢及部分金屬氧化物。清洗水采用普通的反滲透產水、離子交換器的產水或普通工業(yè)水，添加鹽酸、硫酸、磷酸、檸檬酸等無機酸或有機酸配制成酸性液體，對膜堆進行循環(huán)清洗，清洗方法與普通的膜系統(tǒng)的清洗方法相同，無機酸以鹽酸為佳。膜系統(tǒng)酸洗后需用純凈水(反滲透、離子交換產水)沖洗，直至膜系統(tǒng)的沖洗排水的PH值與進水的PH值相同為止。如果現(xiàn)場無法獲得上述純凈水，亦可采用經(jīng)預處理合格的、不含有氧化劑的工業(yè)水。2)堿洗堿洗的目的是清洗掉膜表面的固體顆粒、金泥、銀泥、油污等污堵物質。 堿洗直接采用氰化貧液處理膜系統(tǒng)的產水進行，由于氰化貧液膜系統(tǒng)的產水內含有一定的游離堿，PH值通常在11-10之間，可完全滿足膜系統(tǒng)堿性清洗液的要求，此外，膜系統(tǒng)產水內的少量游離氰化物不會對清洗造成影響。由于堿洗利用膜系統(tǒng)本身的產水進行，故堿洗可在膜系統(tǒng)在停機進行化學清洗前進行，也可在膜系統(tǒng)在運行期間不定期進行，即利用膜系統(tǒng)的產水沖洗系統(tǒng)定期或不定期對膜系統(tǒng)進行沖洗，即膜系統(tǒng)的沖洗過程本身即為堿洗過程，可達到普通的堿洗效果。由于利用膜系統(tǒng)的產水對膜系統(tǒng)進行不定期的清洗(沖洗)，極大降低了膜系統(tǒng)的污堵，且不增加膜系統(tǒng)的運行成本和藥劑費，因此，采用膜系統(tǒng)本身的產水完成對膜的堿洗過程為本發(fā)明的又一技術特點。3)特種堿洗特種堿洗的目的是清洗掉膜表面的氰化亞銅等氰化物及金屬氧化物等污堵物質和部分硫酸鹽結垢物質，還可以清洗掉普通堿洗難以清除的污堵物質。清洗液采用膜系統(tǒng)本身的產水添加相應的藥劑配制而成，由于膜系統(tǒng)本身的產水內含有游離堿，故配制清洗液時無需再加堿或只需加少量的堿即可，配制的清洗液的PH值為11-10之間，對膜堆進行循環(huán)清洗，特種堿洗后，需采用膜系統(tǒng)的產水對膜系統(tǒng)進行沖洗，直至膜系統(tǒng)的沖洗排水的PH值與進水的PH值相同為止。4)硫酸鹽結垢的清洗硫酸鹽結垢的清洗的目的是清洗掉膜系統(tǒng)內的頑固硫酸鹽結垢。當膜系統(tǒng)內硫酸鹽結垢嚴重或硫酸鹽的結晶體已發(fā)生晶體變形，采用特種堿洗無法有效恢復膜的工作性能時，需采用硫酸鹽結垢清洗。此外，采用硫酸鹽結垢清洗亦對其它無機鹽等結垢有效。清洗液采用純凈水添加特種藥劑配制而成，對膜堆進行循環(huán)清洗，特種堿洗后，可采用膜系統(tǒng)的產水對膜系統(tǒng)進行沖洗，直至膜系統(tǒng)的沖洗排水的PH值與進水的 PH值相同為止。綜上所述，采用本發(fā)明的化學清洗方法除可以清洗掉普通膜法水處理過程中遇到的污堵物質和結垢物質外，更可以清除膜法在處理氰化貧液過程中遇到的特殊污堵和結垢物質像氰化物、硫酸鹽、氟化鈣等造成膜污堵和結垢物質，使膜法處理回用氰化貧液成為具有實用性的技術，因此，上述所述的膜的化學清洗方法為本發(fā)明又一技術，為本發(fā)明的技術特點之一。
膜系統(tǒng)本體裝置的設計本發(fā)明膜系統(tǒng)所采用的膜元件可根據(jù)原水水質、產水要求、需回收氰化貧液中的有效組分及回收組分的價值等因素，選用卷式反滲透膜和卷式納濾膜。膜組件的排列根據(jù)系統(tǒng)設計回收率、原水的結垢因素、結垢的性質等條件，采用一級一段或一級N段設計，其中N為2、3、4等為正整數(shù)。對于對產水有特殊要求的場合，可對產水進行二次膜處理，系統(tǒng)可設計成二級N段的模式。單只膜殼內的膜組件數(shù)為2-8只膜，膜系統(tǒng)的濃水按膜表面的給水流速等因素采用部分回流或全部外排，與通常水處理膜系統(tǒng)相比，整個系統(tǒng)設計具有給水大流量，膜表面流速高于普通水處理膜系統(tǒng)膜表面流速的特點， 由于膜表面流速的提高，降低了膜表面濃差極化的影響，也降低了硫酸鹽和氰化物在膜表面結垢的趨勢，提高了膜系統(tǒng)耐污堵的性能。另一方面，膜系統(tǒng)具有產水沖洗功能，在系統(tǒng)每運行一段時間啟動產水沖洗功能對膜表面進行沖洗，即在膜的結垢和污堵物質尚沒有在膜表面形成牢固的污堵物之前，將其沖出系統(tǒng)外，由于膜的產水本身即為堿性溶液，因此每次沖洗實際即為一次堿性化學清洗，具有沖洗和化學清洗的雙重功效，因此產水沖洗的作用已經(jīng)遠大于普通膜法水處理產水沖洗的作用，極大地改善膜系統(tǒng)的運行效果。此外，在系統(tǒng)每次停機前啟動沖洗功能，將膜系統(tǒng)內的濃水沖出系統(tǒng)，代之保留產水在膜系統(tǒng)內，可防止?jié)馑L時間停留在膜系統(tǒng)而污堵膜。本發(fā)明在裝置設計時，利用裝置本身的化學清洗系統(tǒng)自帶的泵、閥門、清洗罐完成膜系統(tǒng)的沖洗功能，無需另外增加沖洗泵、罐、閥門等附加設備，節(jié)省了投資，此外，產水沖洗分為自動沖洗和循環(huán)清洗(化學清洗)兩種模式，在自動沖洗模式下，產水在對膜系統(tǒng)沖洗后，產水外排，而在循環(huán)清洗模式下，產水將作為清洗液在系統(tǒng)內進行循環(huán)清洗。利用化學清洗系統(tǒng)完成膜系統(tǒng)的沖洗是本發(fā)明在裝置設計方面的技術特點之一。膜的預處理設備的反洗水和膜系統(tǒng)沖洗水的回收由于膜系統(tǒng)的預處理設備的反洗水和膜系統(tǒng)的產水沖洗均采用膜系統(tǒng)本身的產水，在膜系統(tǒng)沖洗和預處理設備反洗過程中，上述產水需要排放，但產水在完成上述工作后，產水中除含有沖洗出來的懸浮物等機械雜質外，產水的理化指標并沒有顯著變化，由于金、銀的氰化工藝對于進行氰化的配制水的懸浮物基本沒有限制，膜系統(tǒng)的產水在完成沖洗和反洗后，仍可滿足回用要求。因此，本發(fā)明所設計的系統(tǒng)帶有過濾器反洗水、超濾、微濾大反洗水等和膜系統(tǒng)沖洗水回收功能，即將過濾器等預處理設備的反洗水和膜系統(tǒng)的沖洗水回流到設計的回收罐內，部分或全部回用到金、銀的氰化工藝。此外，在膜系統(tǒng)在采用產水進行普通堿洗后，也將清洗水回收到回收罐內或直接將普通堿洗后的清洗水排入膜系統(tǒng)的產水罐(池)內進行回用。另一方面，在膜系統(tǒng)進行特種堿洗和硫酸鹽結垢清洗后，在采用產水沖洗的過程中，先將沖洗的前一階段含有較高清洗藥劑的沖洗水排入濃水池(罐)，而將后端的含有較低清洗藥劑的沖洗水回收到回收罐內進行回用。膜的預處理系統(tǒng)反洗水和膜系統(tǒng)沖洗水的回收流程圖見圖3。故本發(fā)明所設計的膜系統(tǒng)具有產水回用最大化的特征，為本發(fā)明又一技術特征。
實施例
實施例1-膜處理黃金冶煉氰化貧液的分離效果試驗采用反滲透/納濾膜法處理某黃金冶煉廠的氰化貧液的中試試驗，試驗目的為分離氰化貧液中的銅、鋅、鐵、鈣等對于黃金氰化有害的金屬離子，回收氰化貧液中的有用組分返回到氰化工藝。原水為黃金冶煉廠采用鋅粉置換法提取黃金后的氰化貧液，膜試驗系統(tǒng)運行時的回收率為50%，膜處理的試驗結果見表-1表1膜法處理黃金冶煉廠氰化貧液中試試驗數(shù)據(jù)
權利要求
1.膜法和酸化組合處理回用氰化貧液工藝和方法是一種由過濾器、超微濾等預處理系統(tǒng)與反滲透/納濾膜分離系統(tǒng)及酸化工藝等組成的，處理、回用有色金屬礦山、黃金、白銀冶煉廠等氰化貧液及氰化廢液的工藝。其特征在于氰化廢水經(jīng)本系統(tǒng)的分離和濃縮，廢水中的有用組分如游離堿、游離氰化物、絡合金、銀、水等被分離而進入產水側，產水直接回用到黃金、白銀的氰化工藝；廢水中銅、鋅、鐵、鈣、鎂等有害成分被濃縮和富集在膜的濃水側， 濃水進行酸化和沉淀處理回收廢水中的氰化物、有價金屬如銅、鋅后，進行達標排放。氰化廢水經(jīng)本發(fā)明的工藝和方法處理之后，能夠最大限度地回收了廢水中的有價金屬、氰化物、 游離堿和水等資源，作到廢水處理資源化。
2.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于所述的膜系統(tǒng)由預處理系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)組成，預處理系統(tǒng)由過濾器(池)、超濾、微濾等具有過濾功能的設備和設施組成，膜系統(tǒng)由膜堆及附屬設備等組成，膜的預處理系統(tǒng)能夠去除水中的機械和膠體雜質，出水滿足膜的進水要求；膜系統(tǒng)能夠分離氰化廢水中對回用有害的組分，允許廢水中的所需的組分透過，且可以在高PH值條件下穩(wěn)定的工作。
3.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于膜系統(tǒng)采用復合阻垢技術，其不僅能夠有效控制水處理常遇到的碳酸鹽、氫氧化物結垢，還能有效控制硫酸鹽結垢和氰化亞銅等金屬氰化物的析出造成的污堵，可保證膜系統(tǒng)的長期和穩(wěn)定的運行。
4.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于膜系統(tǒng)采用獨創(chuàng)的化學清洗技術，不僅能夠清除膜系統(tǒng)常遇到的污堵和碳酸鹽、氫氧化物結垢，還能夠有效清除由氰化亞銅等析出造成的污堵物質和硫酸鹽結垢，成為采用膜技術處理氰化廢水有效的技術保障。
5.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于膜系統(tǒng)具有產水沖洗功能，采用膜系統(tǒng)的產水對膜進行沖洗時，具有普通沖洗和堿性化學清洗的雙重功效；產水沖洗利用膜系統(tǒng)本身的化學清洗系統(tǒng)來完成，節(jié)省了設備造價；化學清洗中的堿洗可直接采用膜系統(tǒng)的產水，可不額外加堿劑或少加堿劑，節(jié)省化學清洗時的藥劑消耗。
6.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于膜系統(tǒng)設有預處理系統(tǒng)反洗水和膜系統(tǒng)沖洗水收集系統(tǒng)，采用收集預處理系統(tǒng)的反洗水和膜系統(tǒng)的沖洗水，重新回用到金、銀冶煉的氰化工藝，提高了膜系統(tǒng)的產水回用率。
7.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于膜系統(tǒng)前預處理設備采用膜的產水進行反洗，膜系統(tǒng)的產水由于比過濾設備本身的出水水質更好，故可獲得更好的清洗效果，且膜的產水本身含有更高的堿劑，反洗過程具有對過濾介質具有更好的清洗效果。
8.根據(jù)權利要求書所述的工藝，其特征在于膜堆的設計采用一級N段，N為正整數(shù)，最大值為5 ；膜的進水采用大流量，膜面的流速保持較高的流速，為獲得較大的流速，可采用濃水回流設計方式。
9.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，濃水處理的酸化系統(tǒng)由酸化塔、堿吸收塔、沉淀池等組成，其特征在于膜的濃水經(jīng)酸化回收氰化物和沉淀回收銅、鋅后，送入尾礦庫，經(jīng)光和氧化或投加氧化劑氧化，可達標排放。
10.根據(jù)權利要求書1所述的工藝，其特征在于酸化系統(tǒng)前投加阻垢劑，所投加的阻垢劑在低PH條件下可穩(wěn)定工作，可有效阻止硫酸鹽結垢，且在酸化系統(tǒng)中采用特種沉淀池， 沉淀池為全封閉結構，在其進水裝置上方、出水溢流區(qū)下方配有曝氣裝置，該曝氣裝置可將酸化后的廢水中的殘余氫氰酸氣體進一步脫出。
全文摘要
膜法和酸化組合處理回用氰化貧液工藝和方法公開了一種由預處理系統(tǒng)與反滲透/納濾膜分離系統(tǒng)及酸化工藝等組成的，處理、回用有色金屬等行業(yè)產生的氰化貧液及氰化廢液的工藝。其特點是氰化廢水經(jīng)膜系統(tǒng)的分離和濃縮，回收廢水中的堿、游離氰化物、金、銀、水等有用組分；廢水中的銅、鋅、鐵、鈣、鎂等對回用有害的組分被濃縮，進行酸化處理回收氰化物、銅、鋅后，達標排放。氰化廢水經(jīng)本工藝處理之后，能夠最大限度回收了廢水中的有價金屬、氰化物、游離堿和水等資源，即作到廢水處理資源化，又達到減少排放的目的。此外，膜系統(tǒng)采用特種阻垢技術和清洗技術，有效地克服了膜系統(tǒng)的結垢和污堵，保證了膜系統(tǒng)的長期和穩(wěn)定地運行。
文檔編號C02F1/66GK102311181SQ20101021990
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權日2010年7月7日
發(fā)明者劉春喜 申請人:劉春喜