專利名稱：一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氰廢水的處理方法，尤其涉及黃金行業(yè)高濃度含氰廢水回收領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，81 %的世界黃金產(chǎn)量是采用氰化提金技術(shù)獲得的。氰化物雖然有劇毒，但目前還沒有一種適宜的浸金溶劑能夠代替，因此氰化提金工藝發(fā)展至今以及未來幾十年在黃金生產(chǎn)領(lǐng)域仍將占主導地位。然而，也就不可避免地在黃金開采生產(chǎn)中產(chǎn)生大量含氰廢水。 對于高濃度的含氰廢水，常采用回收氰化物的方法進行處理。回收法主要有酸化沉淀-中和法(半酸化法)和酸化-揮發(fā)-吸收法(酸化法)。半酸化法最大的缺點是廢水在生產(chǎn)系統(tǒng)中循環(huán)使用，導致廢水密度增大、無機鹽 (如Na+、硫酸鹽)及重金屬(如As)等雜質(zhì)離子不斷累積，進而嚴重影響生產(chǎn)工藝指標(如片堿用量增加、濃密效率降低、尾渣金品位跑高)。而酸化法可解決半酸化上述無法解決的問題，它是金礦處理含氰廢水的傳統(tǒng)方法，早在1930年國外某金礦就采用了此法處理含氰廢水。我國金礦采用該法處理含氰廢水也有十幾年的歷史。酸化可回收氰化物和有價金屬， 特別適合于高濃度含氰廢水的處理。其中吹脫技術(shù)是在含氰廢水中加入硫酸，使游離氰和絡(luò)合氰轉(zhuǎn)化為氫氰酸，再利用空氣或水蒸氣將氰化氫吹脫出來。對于高濃度含氰廢水的處理，酸化法無疑是一種首先的方法。目前，含氰廢水的吹脫、吸收技術(shù)主要采用填料塔作吹脫塔、吸收塔用，通常塔高 10 20米，氣液比約300 1000 1。吹脫時，酸化后的廢水從吹脫塔塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下；空氣或水蒸氣從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置分布后，與廢水呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相接觸傳質(zhì)，從而使廢水中氰化物得以回收。為了操作上的安全，混合氣體從吹脫塔出來之后再進入吸收塔，從而實現(xiàn)安全連續(xù)回收凈化。然而，酸化法處理，目前采用的是填料塔，氣液兩相依靠重力場的作用接觸傳質(zhì)，從而達到分離提純的目的。但是，由于重力場較弱，塔設(shè)備中的液膜流動緩慢，單位體積內(nèi)有效接觸面積小，傳質(zhì)效率低，造成設(shè)備體積龐大、空間利用率低、生產(chǎn)能力低、其傳質(zhì)效率和能效比也非常有限、抗堵能力較差、操作維修較為繁瑣。超重力技術(shù)是強化多相流傳遞及反應(yīng)過程的新技術(shù)，自20世紀70年代末以來，隨著超重力技術(shù)的研究發(fā)展，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。國外對超重力技術(shù)的應(yīng)用研究主要如下幾個方面①蒸餾、精餾；②環(huán)保中的除塵、除霧，煙氣中二氧化硫及有害氣體的去除；③吸收，對天然氣的干燥、脫碳、脫硫，對二氧化碳的吸收；④解吸，從受污染的地下水中吹出芳烴化學熱(吸收解吸)；⑤旋轉(zhuǎn)電化學反應(yīng)器及燃料電池(快速去除氣泡，降低超電壓)；⑥ 旋轉(zhuǎn)聚合反應(yīng)器；⑦旋轉(zhuǎn)盤換熱器、蒸發(fā)器；⑧聚合物脫除揮發(fā)物；⑨生物氧化反應(yīng)過程的強化，傳統(tǒng)的生化反應(yīng)在發(fā)酵罐中進行。國內(nèi)對于超重力技術(shù)的應(yīng)用研究起步相對較晚，但也取得了顯著的成果，主要應(yīng)用在制備納米材料、強化除塵過程和強化生化反應(yīng)過程、油田注水脫氧、氨氮廢水處理等方面。超重力旋轉(zhuǎn)床應(yīng)用于高濃度含氰廢水工業(yè)處理上，其設(shè)備的動平衡與密封件的壽命問題都有待于從機械制造方面等研究解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法。本發(fā)明的任務(wù)是通過以下技術(shù)方案來完成的(1)酸化法處理含氰廢水其基本化學原理如下①酸化反應(yīng)采用硫酸將含氰廢水進行酸化除雜，廢水中氰化物將形成CuCN、CuSCN、 &i2Fe (CN) 6等難溶沉淀物而被去除，同時生成氰化氫，化學反應(yīng)如下CN-+H+= HCN 個Zn (CN) 42-+4H+ = 4HCN 個 +&ι2+Pb (CN) 42-+4Η+ = 4HCN 個 +1^2+Pb2++S042- = PbS04 ICu (CN) 2-+H+ = HCN+CuCN I2Zn2++Fe (CN) 64- = Zn2Fe (CN) 6 J,CuCN+SCN-+H+ = HCN+CuSCN I②揮發(fā)、吸收反應(yīng)由于HCN沸點僅為沈.5°C，極易揮發(fā)。因此，采用超重力旋轉(zhuǎn)床作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備易實現(xiàn)HCN吹脫與吸收。其反應(yīng)如下
吹脫
HCN (液 ^^ HCN (氣相)
吸收
HCN (氣相)+NaOH^^ NaCN (液相)+H20(2)為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明回收處理方法具體如下將加熱或預熱到35士5°C的含氰廢水酸化至pH 1. 5 3. 0，由泵將廢水泵送至吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床，同時利用鼓風機將空氣泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床。廢水在離心力的作用下， 與泵入的空氣密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞脫氰。脫氰后的廢水及含氰化氫氣體從吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床排出。排出的廢水按已知破氰方法進行除氰，除氰達標后的廢水可外排；排出的氣體則被泵送至同樣結(jié)構(gòu)的吸收超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，同時由泵將堿吸收液泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床。吸收液在離心力的作用下，與泵入的含氰化氫氣體密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞吸收氰化氫氣體。吸收液從吸收超重力旋轉(zhuǎn)床排出。當吸收液中堿濃度大于2%時，吸收液循環(huán)再使用，否則泵送至氰化廠返回生產(chǎn)用于氰化浸出。從吸收超重力旋轉(zhuǎn)床排出的氣體經(jīng)鼓風機返回吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床循環(huán)使用。為了確保氣液分離效果，吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床出來的氣體先進入酸氣液分離器進行氣液分離后再進入吸收超重力旋轉(zhuǎn)床；吸收超重力旋轉(zhuǎn)床出來的氣體則先進入堿氣液分離器進行氣液分離后再進入鼓風機。上述方法中酸化含氰廢水所用酸為硫酸，所述的堿吸收液為氫氧化鈉溶液。上述方法中所使用的是一種超重力旋轉(zhuǎn)床，該超重力旋轉(zhuǎn)床其結(jié)構(gòu)主要是由圓形外殼和折流式轉(zhuǎn)子組成。折流式轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)床的核心部件，由靜盤和動盤組成，靜盤與殼體固定連接，動盤與軸連接并隨軸一起轉(zhuǎn)動。在動、靜上按一定間距同心安裝了一定數(shù)量的折流圈，然后將兩盤嵌套在一起，動盤上的折流圈與靜盤留有一定距離，同樣靜盤上的折流圈與動盤也留有一定距離，形成了供氣液流通的折流式通道。


圖1超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水工藝流程圖；圖2超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水設(shè)備連接示意圖。附圖中各標識1-硫酸儲槽；2、5、11_液體流量計；3-混合器；4_酸化液儲罐；6-吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床；7-酸氣液分離器；8-吸收超重力旋轉(zhuǎn)床；9-堿氣液分離器；10-廢水儲槽；12、15、20_耐酸堿泵；13-濾液儲槽；14-過濾機；16-鼓風機；17-氣體流量計；18-吹脫液儲槽；19-堿液循環(huán)槽。
具體實施例方式如圖所示，本發(fā)明的一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法如下，將加熱或預熱到35士5°C的含氰廢水酸化至pH 1. 5 3. 0，由泵將廢水泵送至吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床，同時利用鼓風機將空氣泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床。廢水在離心力的作用下，與泵入的空氣密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞脫氰。脫氰后的廢水及含氰化氫氣體從吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床排出。排出的廢水按已知破氰方法進行除氰，除氰達標后的廢水可外排；排出的氣體則被泵送至同樣結(jié)構(gòu)的吸收超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，同時由泵將堿吸收液泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床。吸收液在離心力的作用下，與泵入的含氰化氫氣體密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞吸收氰化氫氣體。吸收液從吸收超重力旋轉(zhuǎn)床排出。當吸收液中堿濃度大于2%時，吸收液循環(huán)再使用，否則泵送至氰化廠返回生產(chǎn)用于氰化浸出。從吸收超重力旋轉(zhuǎn)床排出的氣體經(jīng)鼓風機返回吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床循環(huán)使用。為了確保氣液分離效果，吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床出來的氣體先進入酸氣液分離器進行氣液分離后再進入吸收超重力旋轉(zhuǎn)床；吸收超重力旋轉(zhuǎn)床出來的氣體則先進入堿氣液分離器進行氣液分離后再進入鼓風機。上述方法中酸化含氰廢水所用酸為硫酸，所述的堿吸收液為氫氧化鈉溶液。上述方法中所使用的是一種超重力旋轉(zhuǎn)床，該超重力旋轉(zhuǎn)床其結(jié)構(gòu)主要是由圓形外殼和折流式轉(zhuǎn)子組成。折流式轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)床的核心部件，由靜盤和動盤組成，靜盤與殼體固定連接，動盤與軸連接并隨軸一起轉(zhuǎn)動。在動、靜上按一定間距同心安裝了一定數(shù)量的折流圈，然后將兩盤嵌套在一起，動盤上的折流圈與靜盤留有一定距離，同樣靜盤上的折流圈與動盤也留有一定距離，形成了供氣液流通的折流式通道。
權(quán)利要求
1.一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法，其特征在于基于酸化法處理含氰廢水其基本化學原理，使用一種超重力旋轉(zhuǎn)床進行處理，主要包括以下順序工藝步驟1，將加熱或預熱到35士5°C的含氰廢水酸化至PH 1. 5 3. 0，由泵將廢水泵送至吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床，同時利用鼓風機將空氣泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床；廢水在離心力的作用下，與泵入的空氣密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞脫氰；2，脫氰后的廢水及含氰化氫氣體從吹脫超重力旋轉(zhuǎn)床排出；排出的廢水按已知破氰方法進行除氰，除氰達標后的廢水可外排；3，排出的氣體則被泵送至同樣結(jié)構(gòu)的吸收超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，同時由泵將堿吸收液泵送至超重力旋轉(zhuǎn)床；吸收液在離心力的作用下，與泵入的含氰化氫氣體密切接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞吸收氰化氫氣體，吸收液從吸收超重力旋轉(zhuǎn)床排出，當吸收液中堿濃度大于2%時，吸收液循環(huán)再使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法，其特征是上述方法中酸化含氰廢水所用酸為硫酸，所述的堿吸收液為氫氧化鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法，其特征在于所述的一種超重力旋轉(zhuǎn)床其結(jié)構(gòu)主要是由圓形外殼和折流式轉(zhuǎn)子組成；折流式轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)床的核心部件，由靜盤和動盤組成，靜盤與殼體固定連接，動盤與軸連接并隨軸一起轉(zhuǎn)動；在動、靜上按一定間距同心安裝了一定數(shù)量的折流圈，然后將兩盤嵌套在一起，動盤上的折流圈與靜盤留有一定距離，同樣靜盤上的折流圈與動盤也留有一定距離，形成了供氣液流通的折流式通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理高濃度含氰廢水的方法，尤其涉及黃金行業(yè)高濃度含氰廢水回收處理方法，一種超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水的方法是一種新型的傳質(zhì)技術(shù)，具有傳質(zhì)分離效率高，設(shè)備體積小，抗堵能力強，操作維修方便等特點；特別適合在高度、大小受限制的場合使用；采用超重力技術(shù)處理高濃度含氰廢水，一方面可以節(jié)約運行成本，另一方面可回收氰化鈉；本發(fā)明所用超重力旋轉(zhuǎn)床處理含氰廢水，在pH值為1.5～2.5，轉(zhuǎn)速為800r/min～1000r/min，氣液比200～500∶1，在溫度為35±5℃，單程吹脫率≥95％，和已報道的吹脫技術(shù)相比，提高了效率。
文檔編號C02F1/58GK102259949SQ20111020607
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者彭欽華, 方榮茂, 甘永剛, 衷水平, 阮仁滿, 陳景河 申請人:紫金礦業(yè)集團股份有限公司