技術文章
Technical articles我國大多數(shù)氰化廠采用堿性氯化法一級處理工藝處理含氰廢水或礦漿。大部分氰化廠經處理后的廢水在車間排放口處CN-<2mg/L,在外排口CN-<0.5mg/L。達到國家規(guī)定的工業(yè)廢水排放標準,為保護環(huán)境做出了貢獻。
下面對幾個有代表性(礦石性質和廢水組成)的氰化廠的堿性氯化法裝置進行工藝技術方面的介紹,由于各地藥劑、電的價格不同,實例中沒有介紹處理成本,僅對藥耗等做了介紹,并與理論藥耗進行了比較,評價實際藥耗的合理性。
一、某氰化廠采用全泥氰化—炭漿工藝,日處理原礦50t,每噸礦石加氰hua鈉0.58kg,含氰尾礦漿濃度30%,液相氰化物含量110mg/L,重金屬含量極低。采用堿性氯化法一級處理工藝,以漂白粉做氯源。加漂白粉量2.5kg/m3。利用一臺φ2.0×2.0m攪拌槽(配7.5kw電機)。處理后廢礦漿在車間外排口處CN-<1.7mg/L,經尾礦庫自凈,外排口CN-<0.5mg/L。未檢出余氯。
漂白粉間歇投入攪拌槽,實際加氯比(Cl2/CN-)為8.05,比氰化物*氧化理論加氯比6.83僅高17.9%,比較合理。
二、某氰化廠采用全泥—鋅粉置換工藝,礦石處理量為250t/d,產生含氰廢礦漿濃度50%(濃密機層流)、流量300~350m3/d,其澄清液組成見表4-7。采用以液氯為藥劑的堿性氯化法一級處理工藝進行處理。在處理前,先把礦漿用水稀釋至濃度35%,然后采用螺旋給料機加入石灰干粉。反應在兩臺串聯(lián)的Φ2.5×3.5m攪拌槽內進行,氯氣以氯水形式注入到*臺攪拌槽,反應pH值10~11。氯耗為250kg/d。第二攪拌槽出口CN-<0.5mg/L,余氯一般為5~50mg/L,高為200mg/L。偶爾由于加氯量不足或排放貧液使CN->2.0mg/L,處理后的廢礦漿送尾礦庫自然沉降,外排口監(jiān)測數(shù)據見表4-7。
表4-7 某氰化廠廢水及排水組成
廢水 元素含量(mg/L)
名稱 CNT- CNf- SCN- Cu Pb Zn Fe 余氯
氰尾澄清水 175 160 70 4.01 <0.2 62.0 8.75 —
總排口排水 — 0.024 未檢出 0.035 0.075 0.22 — 未檢出
該氰化廠堿性氯化法處理工藝流程如圖4-11。
三、某全泥氰化—炭漿廠,處理能力為500t/d,尾礦漿處理量1054m3/d,礦漿濃度39%,其澄清液組成見表4-8。
表4-8 某礦氰尾澄清液組成
組成 CN- Cu Zn Pb
含量(mg/L) 150~200 0.068 0.215 0.30
該氰化廠采用堿性氯化法二級處理工藝,處理尾礦漿,以液氯為藥劑。其工藝流程見圖4-12。
四臺Φ2.5×2.5m攪拌槽完成除氰反應,配電機功率13kw。其中,*槽完成部分氧化反應,其它三個槽完成*氧化反應,在*槽加石灰乳調節(jié)廢漿pH值為11,隨著加氯、氧化過程的進行,廢漿pH值不斷下降,后達到*氧化程度,其反應pH值為7~8。氯以氯氣形式加入,因吸收不*而從反應槽逸出的含CNCl、Cl2的廢氣被氯氣洗滌器—吸收塔吸收后重新排入反應槽。四個反應槽均加入氯氣。其中,*槽和第二槽的加氯量為第三、四槽加氯量的兩倍,一級處理過程加氯量是二級處理過程加氯量的一半左右,各槽的加氯量由安裝在各槽內的氧化還原電位計(O.R.P)指示確定。*槽要求ORP值200mv;第二槽ORP300mv;第三槽ORP350mv;第四槽ORP850mv。加氯時氯氣的壓力控制在0.14~0.18Mpa,該礦污水處理效果見表4-9。
表4-9 某礦堿性氯化法二級處理效果(mg/L)
處理前 車間排放口 尾礦庫排口
CN- pH CN- Cl2 CN- Cl2
193.20 11.58 0.721 46.11 0.309 31.76
按1988年1~8月份統(tǒng)計結果,氯耗為2.39kg/t礦或1.34kg/m3廢漿,據此可知,實際氯耗比理論高16%左右。
該二級處理裝置電耗3.26kwh/t(礦),石灰8kg/t(礦),燒堿0.58kg/t(礦),水耗0.01m3/t(礦)。該礦存在的問題主要有:
1.由于直接加氯電耗高,但由于不用新水加氯,減少了廢水排放量和反應槽體積,同時節(jié)約了氯。
2.使用價格較高的燒堿吸收未被吸收的廢氣,使成本增加。
3.石灰加量過大,值二級反應pH值高于8,一般在10左右,未達到二級處理的工藝條件,使氯耗過大,石灰耗量也過大。
四、某全泥氰化炭漿廠,處理能力100t/d,產生含氰尾礦漿300m3/d,其澄清液組成如表4-10。該礦采用以液氯為藥劑的堿性氯化法一級處理工藝,其流程見圖4-13。
表4-10 某氰化廠廢漿澄清液組成(mg/L)
組成 CN- Cu Zn Pb pH
氰尾液 55 1.0 0.6 0.9 8~10
車間排放口 0.47 1.0 0.3 0.7 6
尾礦庫出口 0.228 0.3 0.1 0.4 6
石灰乳用Φ1.0×1.2m攪拌槽,間歇加入石灰粉、連續(xù)加水方式制備。氯以氯水形式加入,加氯量0.5kg/m3廢漿,石灰加量約1.5kg/m3廢漿。反應分兩步,*步在泵和管道內進行,反應時間約5分鐘,第二步在兩臺串聯(lián)的Φ3.0×3.0m攪拌槽中進行,處理效果見表4-10,余氯在車間排放口一般為30~100mg/L之間。根據實際加氯量計算,加氯量比理論加氯量高33%,其原因是廢水氰化物濃度低,余氯量占加氯量的比例變大;處理更低濃度的含氰廢水時,這種現(xiàn)象更明顯。該工藝除氰效果較好的主要原因是廢水組成簡單,僅含氰化物,其它還原性物質極少。另外,*階段的反應在管道內完成避免了CNCl等有毒氣體污染操作環(huán)境,十分可取。