金矿高硅尾渣处理与氰化物资源化回收
摘要
氰化提金工艺是国内外金属冶炼企业获取贵金属的主要方法之一,距今已有140余年
的历史。氰化提金工艺生产过程中产生含氰化物尾渣(常称为“氰化尾渣”),氰化
尾渣经浮选富集回收硫铁组分后的尾渣为高硅尾渣。由于缺乏有效的处理处置手段,
大量高硅尾渣被长期堆放,造成土地等资源浪费并产生环境隐患。如何有效处理金矿
高硅尾渣,成为制约金矿企业可持续发展的瓶颈问题。
高硅尾渣中的含氰化合物主要以非水溶性固体络合物(主要为亚铁氰化铁)形式
存在,水浸出性极低,氰化物浸出毒性指标满足一般固废标准,但由于其中氰化物含
量仍处于较高水平,若将高硅尾渣作为一般固废资源化处置存在较高的潜在安全风险。
为解决高硅尾渣中氰化物残留问题,本文采用碱溶解洗脱-螯合阻沉-氧化破螯-沉淀回
收工艺,实现残留的固体络合物中氰化物分离去除,并资源化回收氰化物。
高硅尾渣组成分析结果表明,高硅尾渣主要物相为石英、云母、长石和烧石膏,O
和Si元素总占比92.36%。高硅尾渣平均粒径为23.70μm,d90=54.12μm。总氰化物含
量为653.65mg/kg,游离氰化物含量为9.69mg/kg。
针对高硅尾渣中氰化物赋存形态特点,采用高碱条件下溶解洗涤的方式对固体络
合物进行氰化物脱除实验研究,同时通过添加铁离子螯合剂的方式阻止高碱体系中生
成Fe(OH)3沉淀现象发生,提高氰化物溶出效率。采用单因素实验方法对洗脱液pH、
反应时间、投加药剂种类和投加量等影响因素进行了优化,确定最佳条件为pH=13、
反应时间为3h、投加3g/L自制的药剂A、采用液固比(L:kg)=2:1的清水淋洗2次,
经处理后,高硅尾渣中氰化物含量降至26.03mg/kg,去除率达到96.01%。
针对溶解洗脱之后滤液中含有大量亚铁氰络离子和螯合态金属离子的特点,通过
加入过氧化氢氧化方法分解螯合剂,释放出被螯合的金属离子与亚铁氰络离子形成沉
淀并回收沉淀物。结果表明,在最佳实验条件下,滤液中氰化物沉淀去除效果显著,
去除率达94.15%,滤液中总氰化物浓度由221.59mg/L下降至12.96mg/L。在此条件下
产生的沉淀物为紫色,分析表明,此为以Fe[Fe(CN)]为主的Fe[Fe(CN)]和
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Cu[Fe(CN)]的混合物。
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为提高沉淀物纯度,通过外加亚铁盐方法沉淀回收滤液中的氰化物,采用正交试
验法对初始pH、反应时间以及FeSO?7HO投加量对氰化物处理效果进行优化,XRD
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分析结果显示,产物主要物相为Fe[Fe(CN)]。处理过后的滤液用于循环溶解洗涤高
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哈尔滨工程大学专业学位硕士学位论文
硅尾渣,确定循环次数为2次,制约循环次数的原因主要是Fe2+的富集导致螯合剂螯合
效率降低。
综上可见,高硅尾渣经本文方法处理后得到了除氰高硅尾渣,并将氰化物转化为
普鲁士蓝成分,消除了高硅尾渣作为一般固废的环境安全隐患,实现了氰化物资源化
回收。本文研究结果对金矿尾渣无害化、资源化处理处置有较重要借鉴价值。
关键词:高硅尾渣;氰化物;溶解洗涤;亚铁盐沉淀;资源化回收
金矿高硅尾渣处理与氰化物资源化回收
Abstract
Cyanidegoldextractionprocessisoneofthemainmethodstoobtainpreciousmetalsin
metalsmeltingenterprisesathomeandabroad,whichhasahistoryofmorethan140