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黄金采选、冶炼业污染治理技术

2011-01-22邵立南杨晓松

中国矿业 2011年10期
关键词:氰化选矿污染源

邵立南,杨晓松

(北京矿冶研究总院,北京 100070)

黄金具有货币和商品双重职能,随着金融市场的改革,黄金的货币功能已经减弱,但在世界经济领域和现实生活中,它仍是比任何纸币更具有储藏价值的一种储备手段。同时,在保证国家经济安全、国防安全和规避金融风险方面,也是任何物品所无法替代的。

随着社会经济的迅速发展,人类对黄金资源的需求量在日益增加。黄金资源的开采、选矿和冶炼产生大量废水、废气、废渣,容易对企业周边生态环境造成严重的影响。因此,根据黄金产业污染源的特征,寻求技术可行、经济合理的治理方法,消除黄金产业污染源的危害,保证黄金产业可持续发展和避免污染具有重要的意义[1]。

本文针对黄金工业污染源的污染特点和排放特征,系统总结了各污染源的治理技术[2-6],以期对我国黄金产业污染源治理起到借鉴作用。

1 污染源治理

1.1 废水治理

1.1.1 矿井水治理

1.1.1.1 矿井水的来源和性质

矿井水是矿井开采过程中产生的地下涌水,主要污染物为悬浮物,某些地区的矿井水中还含有重金属。

1.1.1.2 矿井水治理技术

矿井水通常采用沉淀、澄清的处理工艺。矿井水含有较高的悬浮物,通过沉淀、澄清处理,大大降低了矿井水中的悬浮物。常用的处理工艺流程如图1所示。

图1 常用的矿井水处理工艺流程图

含重金属的矿井水,通常采用投加石灰和絮凝剂方法去除矿井水中的悬浮物和重金属离子。

1.1.2 选矿废水治理

1.1.2.1 选矿废水的来源和性质

选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿库溢流水等。废水水量大,悬浮物含量高,主要污染物为各种选矿药剂。

1.1.2.2 选矿废水治理技术

选矿废水一般与尾矿浆一起输送到尾矿库进行自然沉降。处理后,一部分废水回用于生产,一部分进行排放。

1.1.3 氰化废水治理

1.1.3.1 氰化废水的来源和性质

氰化废水包括含氰化贫液、氰渣压滤液等,主要污染物为氰化物和杂质金属离子。

1.1.3.2 氰化废水治理技术

目前,许多黄金企业对氰化废水进行了闭路循环。但经过一段时间的循环后,氰化废水中含有的铜、锌等金属离子会逐渐积累,致使对金的回收率降低,氰化钠用量增加,对正常生产造成严重的影响。

所以,但当贫液当中的铜、锌累计浓度过高时,需对氰化废水进行处理。目前,常用酸化法进行处理,处理原理如下:

1)酸化反应

2CN-+H2SO4→2HCN+ SO42-

(1)

HCN+NaOH→NaCN+H2O

(2)

2Cu(CN)23-十4H+→Cu2(CN)2+4HCN

(3)

Cu2(CN)2十2SCN-→Cu2(SCN)2+2CN-

(4)

[Fe(CN)6]4-+2Pb2+→Pb2[Fe(CN)6]

(5)

[Fe(CN)6]4-+2Zn2+→Zn2[Fe(CN)6]

(6)

2)中和反应

CaO+H2O→Ca(OH)2

(7)

2H++Ca(OH)2→Ca2++2H2O

(8)

M2++Ca(OH)2→Ca2++2H2O

(9)

常用的处理工艺流程,如图2所示。

1.1.4 冶炼废水治理

1.1.4.1 冶炼水的来源和性质

冶炼废水是在湿法冶炼的酸浸除杂等工序中产生的酸性废水,主要污染物为酸。

1.1.4.2 冶炼废水治理技术

冶炼废水一般采用碱中和沉淀的方法,中和残酸,脱除废水中的金属离子,处理后的水回用于生产。

图2 常用的氰化废水处理工艺流程图

1.2 废气治理

1.2.1 采矿粉尘治理

1.2.1.1 采矿粉尘的来源和性质

采矿粉尘主要由井下掘进与开采作业产生。

1.2.1.2 采矿粉尘治理技术

主要采用洒水降尘、爆破堆喷雾洒水、定期巷壁清洗、溜井口喷雾除尘等抑尘措施。

1.2.2 选矿粉尘治理

1.2.2.1 选矿粉尘的来源和性质

选矿粉尘主要由选矿过程中的破碎、筛分和皮带输送等作业产生。

1.2.2.2 选矿粉尘治理技术

主要采用布袋除尘器和文丘里除尘器进行捕收,收集的粉尘进入选矿工序。

1.2.3 冶炼废气治理

1.2.3.1 冶炼废气的来源和性质

主要产生在预浸和电解液制备等过程中,主要污染物为酸雾和NOx等。

1.2.3.2 冶炼废气治理技术

酸性废气通常采用氧化—碱液吸收处理,然后达标排放。

在废气治理中,要考虑到NOx的治理,氧化常与碱液吸收法配合使用,使气体在碱液中发生中和、氧化反应而被充分吸收。经处理后,其废气排放浓度符合国家规定的《大气污染综合排放标准》。

1.3 废渣治理

1.3.1 废石治理

1.3.1.1 废石的来源和性质

废石主要来源于矿山采掘过程中,已采下的不含矿的围岩和夹石,属于一般固废。

1.3.1.2 废石治理技术

通常提升到地表的所有废石堆存在废石堆场,可用于井下充填、尾矿库筑坝或作为建筑材料。

1.3.2 尾矿治理

1.3.2.1 尾矿的来源和性质

尾矿主要来源于选矿过程中,是选矿作业的产品中,其有用成分的含量最低。在当前的技术经济条件下,不宜再进一步分选的矿。

1.3.2.2 尾矿治理技术

通常送至尾矿库堆存,可用于井下充填、或作为建筑材料。

尾砂胶结充填的工艺流程,见图3。

图3 尾矿胶结充填工艺流程

1.3.3 氰渣治理

1.3.3.1 氰渣的来源和性质

氰渣主要来源于原矿氰化处理后产生的尾渣,主要含有氰化物和硫化物,属于危险废物。

1.3.3.2 氰渣治理技术

通常将氰渣交由有处理资质的单位进行处理,将其中的硫元素用于制酸,同时回收其中的有价金属。

1.3.4 冶炼渣治理

1.3.4.1 冶炼渣的来源和性质

冶炼渣主要来源于黄金冶炼过程中,属于一般固废。

1.3.4.2 冶炼渣治理技术

由于冶炼渣的产生量极少,一般随氰渣一起用于资源综合利用。

1.4 噪声治理

1.4.1 噪声的来源

噪声主要来源于采矿区的由井下爆破、凿岩作业和空气压缩机,以及选矿车间的球磨机和空压机等设备。

1.4.2 噪声的治理技术

对于各种生产设备,除选用噪声低的设备外,还应采取合理的安装,并适当进行减振和减噪处理。对凿岩、破碎和选矿机械加消音罩,机械基座加软垫等减震措施,车间内墙安装吸音板,门窗部位选用隔声性能良好的铝合金或双层门窗结构。通过以上措施,加上自然距离的衰减作用,可使机械噪声得到了有效的衰减。

2 结论

近年来,我国黄金工业的各种污染源的治理技术变得越来越成熟,通过对各种污染源的有效治理,各种污染物的排放和污染事故发生率大大降低,资源的综合利用率逐步提高,有利地促进了黄金工业的发展。

[1] 王祖伟. 我国黄金资源开发利用的现状与可持续发展对策[J]. 天津师范大学学报:自然科学版,2001,21(1):64-68.

[2] 罗家珂. 黄金提取与环境保护[J]. 矿冶, 2000, 9(1):92-98.

[3] 张艳, 李艺峰. 减少黄金矿山污水污染环节的方法[J]. 矿山机械,2000(10):50.

[4] 张焘, 张玮琦. 中原黄金冶炼厂污水处理系统改造实践[J]. 黄金,2002,23(12):44-46.

[5] 高俊峰, 李晓波. 我国氰化尾渣的利用现状[J]. 矿业工程,2005,3(4):38-39.

[6] 邱财华,邹来昌,廖占丕,等. 黄金冶炼厂污染源治理技术[J]. 黄金,2002,23(3):37-39.

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