专利名称：臭氧氧化法处理含氰尾矿浆的新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及金矿开采与环境保护的治理技术，主要是针对金矿采用全泥氰化提金工艺所产生的含氰尾矿浆的处理工艺，特别是涉及臭氧氧化法处理含氰尾矿浆的新工艺。
臭氧氧化法所依据的原理本发明的技术可行性是依据在水中臭氧的溶解度比氧高十几倍，而且臭氧是仅次于氟的强氧化剂，臭氧破坏氰化物的化学机理按下式进行。
臭氧与氰化物反应生成氰酸盐生成的氰酸盐进一步水解后，分解为氮与碳酸根臭氧与硫氰酸盐反应在碱性介质中臭氧氧化还原电位E0＝1.24伏CN-的氧化还原电位OCN-+H2O+2e＝CN-+2OH-E0＝-0.97伏根据反应原理，该新工艺研究确定的工艺流程如
图1所示，从反应原理可知工艺的关键技术，pH值对上述反应影响较大，pH＝10～12时，氧化条件最佳，pH值对臭氧吸收量与氰分解量的pH值大于9.5时，氰完全被分解，对氰而言，臭氧的必须量为0.3克/CN-克，同时在反应过程中若有微量铜离子存在时，对分解反应有触媒效应。
本发明的关键技术参数的确定小型试验的样品组成见表1，pH＝10，采用1升搅拌机，臭氧发生器型号为XFE-5型。
表1 样品组成
小型试验工艺流程如图2所示。
1.反应时间的确定取一升矿浆，pH＝10，氰根含量为135.15mg/l(以下所有试验矿浆氰根含量均为此浓度)，通入臭氧气量0.1m3/h，电流控制在300mA，硫酸铜用量控制在250mg/l，试验结果见表2。
表2 反应时间与处理效果关系
从表2数据中可以看出反应时间控制在90分钟处理效果最佳。
2.硫酸铜用量试验取一升矿浆pH＝10通入臭氧量为0.1m3/h，反应时间控制在90分钟，电流控制在300mA，试验结果见表3。
表3 硫酸铜加入量与处理效果关系
从表3中可以看出硫酸铜加入量控制在200mg/l处理效果较好。
3.通入臭氧量的试验取一升矿浆加入200mg硫酸铜，反应时间90分钟，电流300mA。试验结果见表4。
表4 臭氧通气量与处理效果关系
从表4结果可以看出，通入臭氧量对反应影响不大，因此通入臭氧的气量控制在0.05m3/h。
4.输入电流试验取一升矿浆pH＝10加入200mg硫酸铜，反应时间90分钟，通气量控制在0.05m3/h。试验结果见表5。
表5 输入电流与处理效果关系
从表5的结果可以看出输入电流大小对处理结果影响不大，输入电流大所产生的臭氧量也相应增加，电耗也增大，使处理成本加大，因此输入电流应控制在最小为佳。
根据上述试验结果最终确定为pH＝9～10，反应时间为90分钟，硫酸铜用量为200mg/l，通入臭氧气量为0.05m3/h，电流控制在150mA。
图2为本发明的小型试验工艺流程图。
实施例1某矿山为日处理矿石25吨的全泥氰化炭浆厂，日排放含氰尾矿浆约为60m3，其中含氰尾矿浆的组成如下
从含氰尾矿浆的组成可以看出，该矿浆中的铜离子较低≤200mg/l，在处理过程中需补加硫酸铜。
实施例1所需的主要设备
按流程图1所示，依以下几个步骤进行(a)将空气通过干燥器进行干燥，除去空气中的水分≥90；(b)经干燥后的空气流入臭氧发生器，在常压下使含氧气体在高压电场作用下，产生电晕放电生成臭氧，臭氧发生器的型为QGW-1000，功率为15KW，电流为50A，数量1台；(c)将臭氧发生器排气管与射流曝气器进气口相连，尾矿浆的流量由射流曝气器的给入阀门调整控制为2m3/h，臭氧通气量由仪器配备的气体流量计进行控制为10～25m3/h，射流曝气器为自制设备，功率为2.5KW，数量1台；(d)将在射流曝气器内混合后的臭氧及尾矿浆送入反应槽中，进行氧化反应，反应槽型号为2000×2000，功率为为4KW，数量2个串联使用，反应时间为90分钟；
(e)由于尾矿浆中含有的铜离子为12.3mg/l，需补加硫酸铜，用LZB-25玻璃转子流量计控制硫酸铜的加入量，其浓度为10％，加入量为2升/m3，硫酸贮槽为750×500PVC，数量1个；(f)处理后的废液每2小时采样进行分析总氰化物，分析方法依据国家环保局的规定进行，达标后再排入尾矿坝。
采用臭氧氧化法处理含氰尾矿浆检验结果
从以上检验结果可以明显看出，采用臭氧氧化法处理含氰尾矿浆效果明显，处理后总氰化物低于污水排放标准0.5mg/l要求。
实施例2某矿山日处理50吨的炭浆，日排含氰尾矿浆约为120m3，其含氰尾矿浆的组成如下
从含氰尾矿浆的组成可以看出，其中铜离子含量较高，在处理过程中可不补加硫酸铜。
实施例2所需主要设备
按流程图1所示，依以下几个步骤进行(a)将空气通过干燥器进行干燥，除去空气中的水分≥90；(b)经干燥后的空气流入臭氧发生器，在常压下使含氧气体在高压电场作用下，产生电晕放电生成臭氧，臭氧发生器的型号为QGM-1000，功率15KW，电流为50A，数量1台；(c)将臭氧发生器排气管与射流曝气器进气口相连接，尾矿浆的流量由射流曝气器的给入阀门调整控制为4.5m3/h，臭气通气量由仪器设备的气体流量计进行控制为15～35m3/h，射流曝气器为自制设备，功率为2.5KW，数量1台；(d)将在射流曝气内混合后的臭氧及尾矿浆送入反应槽内进行氧化，反应槽型号为2500×2500，功率为7.5KW，数量为2个串联使用，反应时间90分钟；(e)处理后废液每2小时采样进行分析氰化物，分析方法依据国家环保局的规定进行，达标后再排入尾矿坝。
采用臭氧氧化法处理含氰尾矿浆检验结果
从以上检验结果可以明显看出采用臭氧氧化法处理含氰尾矿浆效果明显，含氰尾矿浆中含有一定铜离子处理效果与补加铜离子的处理效果基本一致，从而可节省部分处理成本；处理后总氰化物低于污水排放标准0.5mg/l要求。
权利要求
1.一种臭氧氧化法处理含氰尾矿浆的新工艺，在pH＝10～12的条件下，利用空气为原料依以下次序的几个工艺步骤进行(a)空气在干燥器内干燥；(b)经过干燥后的空气流入臭氧发生器，在常压下使含氧气体在高压电场作用下，产生电晕放电生成臭氧；(c)将产生的臭氧气体同含氰尾矿浆同时经射流曝气器内混合；(d)将与臭氧气体混合的含氰尾矿浆送入矿浆反应槽内进行氧化反应；(e)当含氰尾矿浆内不含有铜离子时，向反应槽内加入硫酸铜；当含氰尾矿浆含有足够的铜离子时，就不需向反应槽内加硫酸铜；(f)经在反应槽内反应后的尾矿浆达标排放。
2.按照权利要求1所述的一种臭氧氧化法处理含氰尾矿浆的新工艺，其含氰尾矿浆的pH＝10～12，通入臭氧气量为0.05m3/h，电流控制在150mA，硫酸铜用量为200mg/l时氧化条件为最佳。
全文摘要
本发明公开了一种臭氧氧化法处理含氰尾矿浆的新工艺，该工艺是，当全泥含氰尾矿浆的pH在10～11范围内，不需调节，利用空气为原料，在常压下使含氧气体在高压电场作用下，产生电晕放电生成臭氧，将生成的臭氧气体同含氰尾矿浆同时经射流曝气器混合后送入反应槽进行氧化反应，如果矿浆中含有足够铜离子为200mg/l时，不需加硫酸铜，否则需加补硫酸铜，反应时间90分钟，臭氧的通气量、矿浆流量分别由臭氧发生器和射流曝气器进行调整，处理后的尾矿浆由矿浆泵输送到尾矿坝中存放、上清液外排，保证达标及环境不受污染。
文档编号B09B3/00GK1445374SQ0311117
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月13日 优先权日2003年3月13日
发明者陈民友 申请人:陈民友