一种处理黄金冶炼含氰废水的方法技术

本发明专利技术属于湿法冶金领域，涉及黄金冶炼过程中所产生含氰废水的处理技术领域，具体涉及一种处理黄金冶炼含氰废水的方法。将黄金冶炼含氰废水与萃取有机相于鼓泡油膜萃取器中逆流萃取，将含氰废水中的金属离子全部萃入有机相中，所得负载有机相与酸洗溶液混合进行酸洗，收集酸洗后有机相与反萃溶液混合进行反萃，再向反萃水相中加入锌粉进行置换水相中的金与铜，而后将置换渣经一步酸溶解回收金铜富集混合物，再将金铜富集混合物经二步酸溶解分离金与铜，最后将置换液与一步酸溶解液混合后制备硫化锌。本发明专利技术基于大相比鼓泡油膜萃取技术由黄金冶炼含氰废水中回收低浓度的金、铜，且回收效率高，成本低以及实现提取过程中所产生废水的循环利用；同时可综合回收含氰废水的中其他有价金属资源。

A Method of Treating Cyanide-containing Wastewater from Gold Smelting

【技术实现步骤摘要】
一种处理黄金冶炼含氰废水的方法
本专利技术属于湿法冶金领域，涉及黄金冶炼过程中所产生含氰废水的处理
，具体涉及一种处理黄金冶炼含氰废水的方法。
技术介绍
目前，我国黄金冶炼主要采用氰化提金工艺，提金后所产生的浸出液中除富集有大量的铜氰络离子外，还含有少量的金、锌、铁氰络离子。为了节约水资源，实现污水的零排放，绝大多数黄金冶炼企业均将上述浸出液返回工艺循环使用。随着浸出液循环次数的增加，金属离子在浸出液中逐步累积。累积的金属离子会增加后续浸出过程中溶解氧和氰化钠药剂的消耗量，降低金的浸出效率，最终迫使企业不得不外排。富有氰化物与金属离子的浸出液外排后，不仅对环境造成严重污染，且造成了资源的极大浪费。因此，选择一种适宜的方法：在高效脱除浸出液中高浓度的铜和回收其中低浓度金的同时，实现含氰废水的资源化利用，实现污水零排放，无论对提高企业的经济效益，还是对生态环境的保护都具有重要的意义。为了回收浸出液中的有价金属离子，提高氰根的利用率，业界提出了许多处理方法，如：酸化法、离子树脂交换法、溶剂萃取-电解、沉淀法等。国内比较成熟的含氰废水的处理方法为酸化法，长春黄金研究院研制的高效酸化发生器在山东莱州金城金矿的工业实践重证明，氰化物回收率可达到99％以上，但该方法对铜、锌、金等金属离子的回收率较低，并且还存在投资成本高、介质腐蚀性严重等问题。中国专利CN104030510A提供了一种黄金冶炼酸性废水中酸和重金属回收的方法，利用树脂处理含氰废水，由于金属离子在树脂上的强吸附，使得树脂的洗脱过程非常困难，降低了树脂的饱和吸附容量，因此限制了其在实际处理过程中的应用。中国专利CN108821472A提出一种沉淀-气浮法回收金矿含氰废水中金属氰络合物及废水循环利用的方法，包括pH值调节、沉淀反应、气浮分离、混凝沉淀、清液返回利用等步骤，可以回收含氰废水中的金属离子，但沉淀、气浮处理过程中存在沉淀剂消耗量大、水资源不能循环利用及金属离子回收率低等问题。中国专利(CN1144194A)提到一种酸化沉淀法处理含氰废水，通过硫酸调节沉淀各金属离子，氰化氢多次吹脱处理，但该方法耗能大，处理后废水仍需要二次处理，无法实现有价资源高效回收。中国专利(CN103304052A)提到一种含有高浓度铜、铁离子的提金氰化废水处理方法，该方法以锌盐为沉淀剂，去除溶液中大部分游离氰及铜、铁、锌离子，然后用树脂回收其中有价金属离子，废水可达标排放。该方法具有很大的灵活性，对铜、铁含量高的氰化废水，处理成本低，经济效益显著，但是确无法高效回收其中低浓度的金。为此，本专利技术提出了一种基于大相比鼓泡油膜萃取技术的黄金冶炼含氰废水回收金铜以及废水循环利用的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于大相比鼓泡油膜萃取技术的黄金冶炼含氰废水回收金铜以及废水循环利用的方法。为达到上述目的，本专利技术技术方案如下：一种处理黄金冶炼含氰废水的方法，将黄金冶炼含氰废水与萃取有机相于鼓泡油膜萃取器中逆流萃取，将含氰废水中的金属离子全部萃入有机相中，所得负载有机相与酸洗溶液混合进行酸洗，收集酸洗后有机相与反萃溶液混合进行反萃，再向反萃水相中加入锌粉进行置换水相中的金与铜，而后将置换渣经一步酸溶解回收金铜富集混合物，再将金铜富集混合物经二步酸溶解分离金与铜，最后将置换液与一步酸溶解液混合后制备硫化锌。进一步的说(1)鼓泡油膜萃取：将黄金冶炼含氰废水作为萃取用原料水；用鼓泡油膜萃取器将萃取有机相包覆在气泡表面，并在萃取器中与含氰废水按照体积比1:1-1:100逆流萃取，得到负载有机相和萃余水相；其中，萃余水相返回黄金冶炼工艺中使用；上述萃取使黄金冶炼含氰废水中的金属氰络离子(Au+、Cu2+、Fe3+、Ca2+等)与有机相中的萃取剂发生阴离子交换反应，有机相中的R3CH3NCl转变为R3CH3N·M(CN)2，从而脱除黄金冶炼含氰废水中累积的金属离子，萃取转入有机相中，得到负载有机相。(2)酸洗：将步骤(1)所述负载有机相与酸洗溶液在室温下混合，静置后分相，上层为酸洗负载有机相；下层为含锌、铁水溶液；其中，负载有机相和酸洗溶液的体积比为50:1-1:1；上述酸洗除去所述金铜负载有机相中Fe3、Zn2+等杂质离子。当黄金冶炼含氰废水中与Au+、Cu2+共存的Fe3+、Zn2+等杂质离子随Au+、Cu2+一起被萃取进入所述金铜负载有机相时，使用所述酸洗溶液中的H+取代Fe3+、Zn2+等杂质离子。使得Fe3+、Zn2+等杂质离子进入静置分相后的下层水相，上层有机相(即所得的酸洗负载有机相)中只保留Au+、Cu2+离子。(3)反萃：将步骤(2)所述酸洗负载有机相与反萃溶液在室温下通空气反萃，反萃后静置分相，上层为反萃有机相；下层为富金、铜溶液；其中，酸洗负载有机相与反萃溶液的体积比为10:1-1:1；所述反萃在酸性的介质中，用硫脲(SC(NH2)2)取代有机配合物中的Au、Cu，使有机相中的R3CH3N·Au(CN)2、[R3CH3N]2·Cu(CN)2转变为[R3CH3N]Cl和Au(SC(NH2)2)2Cl、Cu(SC(NH2)2)2Cl2的形式。(4)置换：向步骤(3)所述富金、铜溶液中按照[Zn2+]:(0.5[Au+]+[Cu2+])摩尔浓度比为10:1-1:1的量加入锌粉进行置换，而后静止直至澄清；过滤分离得到富集金、铜的锌粉置换渣以及置换滤液；上述置换的目是用具有强还原性的金属锌，还原所得富金、铜溶液中的Au+、Cu2+，为了使溶液中的Au+、Cu2+被完全还原，使用了过量的金属锌，得到金铜锌固体混合物。(5)一步酸溶解：将步骤(4)所述锌粉置换渣溶解于酸溶液中，静止直至澄清；过滤分离得到金铜富集混合物以及一步酸溶解滤液；上述经酸溶解，所述酸为硫酸、盐酸或硝酸等，进一步使用稀硫酸溶液，溶解金铜锌固体混合物中的固体锌，实现金铜固体与锌的分离。(6)二步酸溶解：将步骤(5)所述金铜富集混合物再次溶解于酸溶液中，静止直至澄清；过滤分离得到富集金的浸出渣，滤液为硫酸铜溶液。上述进一步进行二步酸溶解，所述酸为硫酸、盐酸或硝酸等，是用酸溶解所得金铜的固体混合物中的铜，实现金与铜的分离，最终得到金固体以及硫酸铜溶液。同时上述两步酸溶解采用的酸可相同或不同。所述向酸洗后下层含锌、铁溶液中加入锌粉；置换获得金属铁；其中，按照Zn:Fe摩尔比为3：1-1.5:1的量加入锌粉。所述反萃后的有机相与盐酸溶液混合，静置分相，上层为再生有机相，返回鼓泡油膜萃取中重复使用；其中，反萃的有机相与盐酸体积比为50:1-1:1。上述反萃后的有机相经酸化消除有机相在使用过程中产生的乳化现象，得到再生有机相，利于有机相的循环利用。所述步骤(4)中置换溶液、酸洗后水相进行置换后的溶液和步骤(5)中一步酸溶解滤液混合，在混合液中加入碱性溶液，于60-90℃下加热2-5h后，静止澄清，过滤分离得到硫化锌固体；其中，混合液与碱性溶液体积比为50:1-1:1。所述碱性溶液为NaOH溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化镁溶液。所述萃取有机相由萃取剂、调相剂一、调相剂二、稀释剂组成；其中，萃取剂为三辛基甲基氯化铵(N263)，其有机相中终浓度为0.25mol/L；调相剂一为仲辛醇，其有机相中终浓度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理黄金冶炼含氰废水的方法，其特征在于，将黄金冶炼含氰废水与萃取有机相于鼓泡油膜萃取器中逆流萃取，将含氰废水中的金属离子全部萃入有机相中，所得负载有机相与酸洗溶液混合进行酸洗，收集酸洗后有机相与反萃溶液混合进行反萃，再向反萃水相中加入锌粉进行置换水相中的金与铜，而后将置换渣经一步酸溶解回收金铜富集混合物，再将金铜富集混合物经二步酸溶解分离金与铜，最后将置换液与一步酸溶解液混合后制备硫化锌。

【技术特征摘要】
1.一种处理黄金冶炼含氰废水的方法，其特征在于，将黄金冶炼含氰废水与萃取有机相于鼓泡油膜萃取器中逆流萃取，将含氰废水中的金属离子全部萃入有机相中，所得负载有机相与酸洗溶液混合进行酸洗，收集酸洗后有机相与反萃溶液混合进行反萃，再向反萃水相中加入锌粉进行置换水相中的金与铜，而后将置换渣经一步酸溶解回收金铜富集混合物，再将金铜富集混合物经二步酸溶解分离金与铜，最后将置换液与一步酸溶解液混合后制备硫化锌。2.按权利要求1所述的处理黄金冶炼含氰废水的方法，其特征在于，(1)鼓泡油膜萃取：将黄金冶炼含氰废水作为萃取用原料水；用鼓泡油膜萃取器将萃取有机相包覆在气泡表面，并在萃取器中与含氰废水按照体积比1:1-1:100逆流萃取，得到负载有机相和萃余水相；其中，萃余水相返回黄金冶炼工艺中使用；(2)酸洗：将步骤(1)所述负载有机相与酸洗溶液在室温下混合，静置后分相，上层为酸洗负载有机相；下层为含锌、铁水溶液；其中，负载有机相和酸洗溶液的体积比为50:1-1:1；(3)反萃：将步骤(2)所述酸洗负载有机相与反萃溶液在室温下通空气反萃，反萃后静置分相，上层为反萃有机相；下层为富金、铜溶液；其中，酸洗负载有机相与反萃溶液的体积比为10:1-1:1；(4)置换：向步骤(3)所述富金、铜溶液中按照[Zn2+]:(0.5[Au+]+[Cu2+])摩尔浓度比为10:1-1:1的量加入锌粉进行置换，而后静止直至澄清；过滤分离得到富集金、铜的锌粉置换渣以及置换滤液；(5)一步酸溶解：将步骤(4)所述锌粉置换渣溶解于酸溶液中，静止直至澄清；过滤分离得到金铜富集混合物以及一步酸溶解滤液；(6)二步酸溶解：将步骤(5)所述金铜富集混合物再次溶解于酸溶液中，静止直至澄清...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，黄焜，张开强，吴晓红，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37