電滲析在含氰金礦廢水資源化處理中的應用研究.pdf

1、自1887年MacArthur實現(xiàn)氰化提金的商業(yè)化應用以來，由于氰化物浸金工藝穩(wěn)定成熟，氰化法作為黃金提取的主要方法沿用至今。然而，在氰化法提取黃金的過程中，會產(chǎn)生含有氰化物和重金屬銅的金礦廢水。許多國家和地區(qū)的環(huán)境保護部門都設定了嚴格的含氰廢水排放標準，去除（或者回收）金礦廢水中的氰化物和重金屬銅等有毒物質(zhì)勢在必行。但目前的一些方法或由于試劑消耗高、或由于技術(shù)壁壘、或由于操作步驟復雜、或由于對設備有特殊要求等原因而難以簡單高效地處理含

2、氰金礦廢水中的氰化物和重金屬銅。因此，開發(fā)一種去除效率高、試劑消耗少、無二次污染排放的方法勢在必行。
　　在苦咸水淡化、鍋爐補給水生產(chǎn)、食物產(chǎn)品去礦化、食鹽生產(chǎn)、電鍍廢水處理等方面的工業(yè)應用中，電滲析(Electrodialysis，ED)已經(jīng)被證明是一種有效、環(huán)保的技術(shù)。然而，在利用電滲析技術(shù)處理金礦廢水方面的研究較少，而且處理過程中的離子交換膜污染問題還沒有被報道。另外，傳統(tǒng)的三隔室電滲析雖然可以去除廢水中的氰化物，但濃室出水

3、中更高濃度的有毒物質(zhì)依然難以處理。因此傳統(tǒng)的電滲析方法并不能夠有效實現(xiàn)廢水中氰化物的資源化，新的電滲析技術(shù)還有待開發(fā)。
　　本文針對以上問題，以山東省招遠市黃金冶煉廠的金礦廢水為處理對象，考察電滲析技術(shù)處理含氰金礦廢水的可行性。具體內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　利用有效面積為88 cm2的三隔室電滲析分別對模擬和實際含氰金礦廢水中的氰化物和重金屬銅進行去除。通過FTIR、SEM-EDX、膜電阻和靜態(tài)接觸表測量等方法對運行前后的離子交

4、換膜污染問題進行了分析探宄。研究了操作電壓、初始濃度和操作流量對銅和氰化物的去除率的影響。結(jié)果表明:最佳操作條件分別為操作電壓25V，初始濃度C2（其中氰化物和銅的含量分別為242mg/L和47mg/L），流量4.17 mL/s;氰化物和銅的最佳的去除率分別為99.83％和99.41％。經(jīng)過處理后的實際金礦廢水中氰化物(0.48 mg/L)和銅(0.44 mg/L)、鋅(0.34 mg/L)等重金屬的含量都可以達到國家的排放標準(銅＜0

5、.5 mg/L，氰化物＜0.5 mg/L，鋅＜2.0 mg/L)。膜污染物中存在CuCN，[Cu(CN)3]2-，Cu(OH)2和Zn(OH)2等物質(zhì);而且通過合理調(diào)節(jié)溶液的pH可以明顯減輕陰離子交換膜的膜污染情況。
　　提出了新型五隔室電滲析對含氰金礦廢水進行處理。共設計了兩個實驗模式，在模式1中，分別利用均相離子交換膜和異相離子交換膜對金礦廢水中的氰化物進行去除處理;在模式2中，利用均相單價陰離子交換膜(1-AEMs)和均相陽

6、離子交換膜(CEMs)對廢水中的氰化物進行回收。對其中的重要工藝參數(shù)（操作壓力）進行優(yōu)化以提高氰化物的去除和回收效率。另外，還初步探究了處理過程中的pH變化。結(jié)果表明:在模式2中，CN-的提取率最高可達到87.14％，此時的操作電壓為30 V，能耗為8.33 kWhm-3。在模式1中，當采用均相離子交換膜時，氰化物的去除率最高可達到97.90％，此時的操作電壓為38V，遠高于使用異相離子交換膜的74.02％。與此同時，在設備運行過程中，