臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝的製作方法
2023-09-09 18:16:05 1
專利名稱：臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及金礦開採與環境保護的治理技術，主要是針對金礦採用全泥氰化提金工藝所產生的含氰尾礦漿的處理工藝，特別是涉及臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝。
臭氧氧化法所依據的原理本發明的技術可行性是依據在水中臭氧的溶解度比氧高十幾倍，而且臭氧是僅次於氟的強氧化劑，臭氧破壞氰化物的化學機理按下式進行。
臭氧與氰化物反應生成氰酸鹽生成的氰酸鹽進一步水解後，分解為氮與碳酸根臭氧與硫氰酸鹽反應在鹼性介質中臭氧氧化還原電位E0＝1.24伏CN-的氧化還原電位OCN-+H2O+2e＝CN-+2OH-E0＝-0.97伏根據反應原理，該新工藝研究確定的工藝流程如
圖1所示，從反應原理可知工藝的關鍵技術，pH值對上述反應影響較大，pH＝10～12時，氧化條件最佳，pH值對臭氧吸收量與氰分解量的pH值大於9.5時，氰完全被分解，對氰而言，臭氧的必須量為0.3克/CN-克，同時在反應過程中若有微量銅離子存在時，對分解反應有觸媒效應。
本發明的關鍵技術參數的確定小型試驗的樣品組成見表1，pH＝10，採用1升攪拌機，臭氧發生器型號為XFE-5型。
表1 樣品組成
小型試驗工藝流程如圖2所示。
1.反應時間的確定取一升礦漿，pH＝10，氰根含量為135.15mg/l(以下所有試驗礦漿氰根含量均為此濃度)，通入臭氧氣量0.1m3/h，電流控制在300mA，硫酸銅用量控制在250mg/l，試驗結果見表2。
表2 反應時間與處理效果關係
從表2數據中可以看出反應時間控制在90分鐘處理效果最佳。
2.硫酸銅用量試驗取一升礦漿pH＝10通入臭氧量為0.1m3/h，反應時間控制在90分鐘，電流控制在300mA，試驗結果見表3。
表3 硫酸銅加入量與處理效果關係
從表3中可以看出硫酸銅加入量控制在200mg/l處理效果較好。
3.通入臭氧量的試驗取一升礦漿加入200mg硫酸銅，反應時間90分鐘，電流300mA。試驗結果見表4。
表4 臭氧通氣量與處理效果關係
從表4結果可以看出，通入臭氧量對反應影響不大，因此通入臭氧的氣量控制在0.05m3/h。
4.輸入電流試驗取一升礦漿pH＝10加入200mg硫酸銅，反應時間90分鐘，通氣量控制在0.05m3/h。試驗結果見表5。
表5 輸入電流與處理效果關係
從表5的結果可以看出輸入電流大小對處理結果影響不大，輸入電流大所產生的臭氧量也相應增加，電耗也增大，使處理成本加大，因此輸入電流應控制在最小為佳。
根據上述試驗結果最終確定為pH＝9～10，反應時間為90分鐘，硫酸銅用量為200mg/l，通入臭氧氣量為0.05m3/h，電流控制在150mA。
圖2為本發明的小型試驗工藝流程圖。
實施例1某礦山為日處理礦石25噸的全泥氰化炭漿廠，日排放含氰尾礦漿約為60m3，其中含氰尾礦漿的組成如下
從含氰尾礦漿的組成可以看出，該礦漿中的銅離子較低≤200mg/l，在處理過程中需補加硫酸銅。
實施例1所需的主要設備
按流程圖1所示，依以下幾個步驟進行(a)將空氣通過乾燥器進行乾燥，除去空氣中的水分≥90；(b)經乾燥後的空氣流入臭氧發生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產生電暈放電生成臭氧，臭氧發生器的型為QGW-1000，功率為15KW，電流為50A，數量1臺；(c)將臭氧發生器排氣管與射流曝氣器進氣口相連，尾礦漿的流量由射流曝氣器的給入閥門調整控制為2m3/h，臭氧通氣量由儀器配備的氣體流量計進行控制為10～25m3/h，射流曝氣器為自製設備，功率為2.5KW，數量1臺；(d)將在射流曝氣器內混合後的臭氧及尾礦漿送入反應槽中，進行氧化反應，反應槽型號為2000×2000，功率為為4KW，數量2個串聯使用，反應時間為90分鐘；
(e)由於尾礦漿中含有的銅離子為12.3mg/l，需補加硫酸銅，用LZB-25玻璃轉子流量計控制硫酸銅的加入量，其濃度為10％，加入量為2升/m3，硫酸貯槽為750×500PVC，數量1個；(f)處理後的廢液每2小時採樣進行分析總氰化物，分析方法依據國家環保局的規定進行，達標後再排入尾礦壩。
採用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿檢驗結果
從以上檢驗結果可以明顯看出，採用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿效果明顯，處理後總氰化物低於汙水排放標準0.5mg/l要求。
實施例2某礦山日處理50噸的炭漿，日排含氰尾礦漿約為120m3，其含氰尾礦漿的組成如下
從含氰尾礦漿的組成可以看出，其中銅離子含量較高，在處理過程中可不補加硫酸銅。
實施例2所需主要設備
按流程圖1所示，依以下幾個步驟進行(a)將空氣通過乾燥器進行乾燥，除去空氣中的水分≥90；(b)經乾燥後的空氣流入臭氧發生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產生電暈放電生成臭氧，臭氧發生器的型號為QGM-1000，功率15KW，電流為50A，數量1臺；(c)將臭氧發生器排氣管與射流曝氣器進氣口相連接，尾礦漿的流量由射流曝氣器的給入閥門調整控制為4.5m3/h，臭氣通氣量由儀器設備的氣體流量計進行控制為15～35m3/h，射流曝氣器為自製設備，功率為2.5KW，數量1臺；(d)將在射流曝氣內混合後的臭氧及尾礦漿送入反應槽內進行氧化，反應槽型號為2500×2500，功率為7.5KW，數量為2個串聯使用，反應時間90分鐘；(e)處理後廢液每2小時採樣進行分析氰化物，分析方法依據國家環保局的規定進行，達標後再排入尾礦壩。
採用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿檢驗結果
從以上檢驗結果可以明顯看出採用臭氧氧化法處理含氰尾礦漿效果明顯，含氰尾礦漿中含有一定銅離子處理效果與補加銅離子的處理效果基本一致，從而可節省部分處理成本；處理後總氰化物低於汙水排放標準0.5mg/l要求。
權利要求
1.一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，在pH＝10～12的條件下，利用空氣為原料依以下次序的幾個工藝步驟進行(a)空氣在乾燥器內乾燥；(b)經過乾燥後的空氣流入臭氧發生器，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產生電暈放電生成臭氧；(c)將產生的臭氧氣體同含氰尾礦漿同時經射流曝氣器內混合；(d)將與臭氧氣體混合的含氰尾礦漿送入礦漿反應槽內進行氧化反應；(e)當含氰尾礦漿內不含有銅離子時，向反應槽內加入硫酸銅；當含氰尾礦漿含有足夠的銅離子時，就不需向反應槽內加硫酸銅；(f)經在反應槽內反應後的尾礦漿達標排放。
2.按照權利要求1所述的一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，其含氰尾礦漿的pH＝10～12，通入臭氧氣量為0.05m3/h，電流控制在150mA，硫酸銅用量為200mg/l時氧化條件為最佳。
全文摘要
本發明公開了一種臭氧氧化法處理含氰尾礦漿的新工藝，該工藝是，當全泥含氰尾礦漿的pH在10～11範圍內，不需調節，利用空氣為原料，在常壓下使含氧氣體在高壓電場作用下，產生電暈放電生成臭氧，將生成的臭氧氣體同含氰尾礦漿同時經射流曝氣器混合後送入反應槽進行氧化反應，如果礦漿中含有足夠銅離子為200mg/l時，不需加硫酸銅，否則需加補硫酸銅，反應時間90分鐘，臭氧的通氣量、礦漿流量分別由臭氧發生器和射流曝氣器進行調整，處理後的尾礦漿由礦漿泵輸送到尾礦壩中存放、上清液外排，保證達標及環境不受汙染。
文檔編號B09B3/00GK1445374SQ0311117
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月13日 優先權日2003年3月13日
發明者陳民友 申請人:陳民友