摘要:吉隆矿业公司结合自身状况并根据HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》氰渣尾矿库处置要求,进行技术改造升级,采用改进型固液分离洗涤工艺对氰化工艺流程,将“压滤—洗涤—吹脱—滤液处理”4道工序进行参数调控优化后有机结合,形成“两洗三吹一净化”处理工艺,达到规范中氰渣尾矿库处置的限值要求,对氰化尾矿中的有价物质有效回收,整个生产流程水平衡提供了保障。
目前,中国大部分黄金生产企业仍采用氰化提金工艺,生产过程中产生大量的含氰尾渣[1-6]。2016年8月1日实施的《国家危险废物名录》将“采用氰化物进行黄金选矿过程中产生的氰化尾渣”规定为危险废物。2018年1月1日实施的《中华人民共和国环境保护税法》规定,危险废物每吨征收1000元环境保护税。2018年3月1日实施的HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》(下称“规范”)对氰渣尾矿库处置与利用提出了新的要求。
赤峰吉隆矿业有限责任公司(下称“吉隆矿业公司”)是一家大型综合类矿山企业,位于内蒙古自治区赤峰市,其前身是敖汉旗撰山子金矿,2005年6月改制组建为赤峰吉隆矿业有限责任公司,主要进行金、银、钼、铜、铅、锌、铁等金属矿的开采、选冶及其产品的加工、销售。
目前,吉隆矿业公司拥有员工1080余人,矿山设计生产规模为年采矿石量12万t以上,开采方式为地下开采,竖井开拓运输系统,主体采矿方法为削壁充填采矿法。选矿生产能力400t/d,工艺为全泥氰化—锌粉置换—冶炼,产品为粗金,选矿回收率95.5%以上。
2018年2月至9月,吉隆矿业公司根据规范中氰渣尾矿库处置要求,结合自身状况,对氰化工艺生产流程进行了优化改造,不仅使氰化尾矿达到规范处置要求,并回收了其中的金、银。本文介绍了吉隆矿业公司改进型固液分离洗涤工艺,考察了工艺运行参数及运行效果,对其他黄金生产企业氰化工艺优化具有一定的指导与借鉴作用。
1、工艺流程
改进型固液分离洗涤工艺流程如图1所示,其主要由压滤吹脱水洗工艺和压滤水处理工艺2部分组成,包括压滤机、空压机、一次洗涤液储槽、二次洗涤液储槽、清水储槽、处理水储槽、沉降槽、配药槽、储药槽、一级处理槽、二级处理槽、缓冲槽和集液池等设施。氰化尾矿由氰化车间泵入调浆槽调浆,之后泵入压滤机进行压滤,压滤液返回氰化生产车间,压滤渣在压滤机内进行一次吹脱,然后用清水储槽内的清水对压滤渣进行一次洗涤,产生的一次洗涤液汇集到一次洗涤液储槽内返回氰化生产车间;接着在压滤机内对压滤渣进行二次吹脱,然后用处理水储槽内的处理水对压滤渣进行二次洗涤,产生的二次洗涤液汇集到二次洗涤液储槽,经泵泵入一级处理槽、二级处理槽、缓冲槽和沉降槽进行破氰处理,处理后液体进入处理水储槽;最后在压滤机内对压滤渣进行三次吹脱后卸料,压滤渣运输到尾矿库堆存。二次洗涤液采用长春黄金研究院有限公司开发的高效破氰药剂CG101进行处理。
2、工程调试
2.1 工艺运行参数
改进型固液分离洗涤工艺的压滤吹脱水洗工艺运行参数如表1所示,压滤水处理工艺运行参数如表2所示。
2.2 压滤吹脱水洗工艺
2.2.1 清水与处理水处理效果对比
图1改进型固液分离洗涤工艺流程;表1压滤吹脱水洗工艺运行参数;表2压滤水处理工艺运行参数
压滤吹脱水洗系统包括4台压滤机。压滤机为景津环保股份有限公司生产的环保型压滤吹脱水洗一体机,型号为HAZF400/1600—UK,每台压滤机过滤面积400m2,工程调试过程中,通过对压滤、吹脱、水洗3部分工艺参数的调整,确定最佳运行参数。为考察二次洗涤液经过高效破氰药剂处理后处理水对压滤渣的洗涤效果,工程调试过程中选取压滤机1,进行了处理水和清水洗涤对比试验,结果如图2所示。图2压滤机1二次洗涤采用清水和处理水洗涤处理结果
氰化尾矿在未采用压滤吹脱水洗工艺处理而直接进行压滤时,压滤渣采用HJ/T299—2007《固体废物浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》进行毒性浸出试验表明,浸出液中总氰化合物质量浓度为14.46mg/L。由图2可知:采用压滤吹脱水洗工艺处理氰化尾矿浆时,经过30个压滤洗涤班次的运行,压滤渣毒性浸出试验的浸出液中总氰化合物质量浓度均在5mg/L以下,达到规范中氰渣尾矿库处置的限值要求。从二次洗涤分别使用清水和处理水处理的运行结果可知,处理水对压滤渣的洗涤效果比清水的洗涤效果好,这与处理水中残余的高效破氰药剂有关。
2.2.2 运行效果
对剩余3台压滤机采用压滤吹脱水洗工艺处理,运行30个压滤洗涤班次,结果如图3所示。
由图3可知:压滤机2、压滤机3、压滤机4采用压滤吹脱水洗工艺,二次洗涤水破氰处理后的处理水循环利用于二次洗涤,经过30个压滤洗涤班次的运行,压滤渣可稳定达到规范中氰渣尾矿库处置的限值要求,达标率100%。图3压滤机正常生产运行结果
2.3 压滤水处理工艺运行效果
压滤机二次洗涤液采用长春黄金研究院有限公司开发的高效破氰药剂CG101进行处理,工程调试运行结果如图4所示。图4压滤水处理工艺运行结果
由图4可知:经过72h的采样观察,二次洗涤液采用高效破氰药剂CG101处理后,可将洗涤液中总氰化合物质量浓度由100.18~154.82mg/L降至4.41~10.91mg/L,总氰化合物脱除率为90.09%~96.60%。其中,一级处理槽总氰化合物脱除率为49.19%~79.83%,一、二级处理槽总氰化合物脱除率为77.78%~94.72%。
3、结论
(1) 采用压滤吹脱水洗工艺,可将处理后的压滤渣毒性浸出液中总氰化合物质量浓度由14.46mg/L降至5mg/L以下,达到规范中氰渣尾矿库处置的限值要求。
(2) 二次洗涤液使用处理水的洗涤效果比清水好,这与处理水中残余的高效破氰药剂有关。
(3) 二次洗涤液通过高效破氰药剂处理,可将洗涤液中总氰化合物质量浓度由100.18~154.82mg/L降至4.41~10.91mg/L,总氰化合物脱除率达到90.09%~96.60%。
(4) 运用规范推荐的固液分离洗涤工艺,并结合吉隆矿业公司生产状况对氰化工艺进行了改造升级,形成“两洗三吹一净化”处理工艺,实现了氰化尾矿中总氰化合物的有效去除,有效保障了整个生产流程的水平衡。
参考文献:
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