本發(fā)明涉及一種從廢渣中去除含cd、pb、as重金屬離子和cn-離子的方法，特別是去除尾礦及煤制氣污泥殘渣中的重金屬離子cd、pb、as和cn-離子的方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國黃金開采技術(shù)高速發(fā)展，金礦開采強(qiáng)度日益增大，隨之造成大量金尾礦產(chǎn)生。黃金礦開采選礦后幾乎100％為尾礦，而黃金尾礦的危害極大。一是占用大量土地。占地量每年以300～400km2的速度遞增，其中包括大量農(nóng)業(yè)用和林業(yè)用土地；二是浪費礦產(chǎn)自然資源。我國大多數(shù)礦山的礦石品位低，礦物嵌布粒度細(xì)，再加上早年的國產(chǎn)選礦設(shè)備陳舊老化，回收率普遍比國外低許多，這必然造成資源浪費；三是嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境；四是尾礦庫極其容易產(chǎn)生安全隱患。

黃金礦山在生產(chǎn)過程中由于使用氰化提金工藝，會產(chǎn)生大量的氰化尾渣，這部分氰化尾渣中均含有大量劇毒性物質(zhì)氰化物。除了少部分氰化尾渣得到應(yīng)用外，相當(dāng)數(shù)量的尾渣只有堆存，占用了大量的土地資源。這些氰化尾渣不僅污染地表水、地下水和土壤,而且很多堆存氰化尾渣的尾礦庫超期或超負(fù)荷使用,使尾礦庫存在極大安全隱患,一旦垮壩泄露,將會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生極大的污染影響。傳統(tǒng)氰化尾渣處理方法通常直接采用氧化法或化學(xué)沉淀法，這些方法都使氰化尾渣液相中的氰化物不同程度的以沉淀形式進(jìn)入固相中，從而使氰化尾渣固相中的氰化物增多，不能從根本上解決氰化物對環(huán)境的影響風(fēng)險。因此，黃金礦山企業(yè)急需尋求一種氰化尾渣的氰化物去除方法，以減少氰化尾渣的安全環(huán)保隱患。

煤制氣是用高壓氮氣或二氧化碳作為載氣依靠“煤粉給料倉”和氣化爐之間的壓差定量輸送至氣化爐，進(jìn)入碎煤加壓氣化爐內(nèi)的塊煤經(jīng)過干燥、干餾、氧化、還原等過程，反應(yīng)過程中生成的液態(tài)渣、固態(tài)渣，而煤制氣污泥殘渣并不是單一來源的污泥殘渣，整個煤制氣處理過程很復(fù)雜，其中除油、生化、混凝等多個工藝單元都會產(chǎn)生污泥殘渣，產(chǎn)生的污泥殘渣中含有多種重金屬離子。隨著污泥殘渣對環(huán)境污染程度的加重，污泥殘渣未經(jīng)處理、處置所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種從廢渣中去除含cd、pb、as重金屬離子和cn-離子的方法，該方法能夠減小氰化尾渣的安全環(huán)保隱患及cd、pb、as重金屬離子對周圍環(huán)境的影響。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種從廢渣中去除含cd、pb、as重金屬離子和cn-離子的方法，包括以下處理步驟：

(1)本發(fā)明廢渣為黃金礦選冶礦渣，將廢渣送至淋洗池，在淋洗池中加入淋洗液進(jìn)行淋洗處理。淋洗液的摩爾濃度為0.05-0.2mol/l；控制廢渣與淋洗液的體積比為(1～2)：5，攪拌7-9h，沉淀1-3h；

(2)步驟(1)收集的淋洗廢渣中投入naoh，調(diào)節(jié)ph值的范圍在7-8；

(3)在步驟(2)處理后的淋洗廢渣中加入fecl2進(jìn)行反應(yīng)，保證nfe2+：n金屬離子＝(6-7)：1的摩爾比的比例，反應(yīng)時間為1～10min。調(diào)節(jié)ph值的范圍在8-9，與淋洗廢渣中的cd、pb、as重金屬離子充分反應(yīng)，形成鐵氧體；

(4)步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，向鐵氧體中投加聚丙烯酰胺后，1kg廢渣(干渣)投加0.1g-5g的聚丙烯酰胺，加超聲反應(yīng)0.5h-1h，調(diào)整ph值在9-10之間，形成去除氰根離子以及重金屬離子的礦漿；

(5)采用壓濾機(jī)對步驟(4)中的礦漿進(jìn)行壓濾，壓濾后產(chǎn)生的濾餅達(dá)到處理要求，形成的濾餅加粘合劑制成磚。

另一種從廢渣中去除含cd、pb、as重金屬離子和cn-離子的方法，包括以下處理步驟：

(1)所述廢渣為煤制氣污泥殘渣，將廢渣送至淋洗地，在淋洗池中加入淋洗液進(jìn)行淋洗處理。淋洗液的摩爾濃度為0.05-0.2mol/l；控制廢渣與淋洗液的體積比為(1～2)：5，攪拌7-9h，沉淀1-3h；

(2)步驟(1)收集的淋洗廢渣中投入naoh，調(diào)節(jié)ph值的范圍在7-8；

(3)在步驟(2)處理后的淋洗廢渣中加入fecl2進(jìn)行反應(yīng)，保證nfe2+：n金屬離子＝(6-7)：1的摩爾比的比例，反應(yīng)時間為1～10min。調(diào)節(jié)ph值的范圍在8-9，與淋洗廢渣中的cd、pb、as重金屬離子充分反應(yīng)，形成鐵氧體；

(4)步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，加超聲反應(yīng)0.5h-1h，調(diào)整ph值在9-10之間，形成去除重金屬的廢渣漿料；

(5)采用壓濾機(jī)對步驟(4)中的去除重金屬的廢渣漿料進(jìn)行壓濾，壓濾后產(chǎn)生的濾餅達(dá)到處理要求形成的濾餅加粘合劑制成磚。

所述淋洗液溶液為edta二鈉溶液、草酸或檸檬酸中的一種。

所述聚丙烯酰胺包括陰離子型聚丙烯酰胺或陽離子型聚丙烯酰胺。

本發(fā)明的有益效果：針對黃金礦山氰化尾渣中含有大量劇毒性物質(zhì)氰化物，對周圍的環(huán)境產(chǎn)生極大的安全和環(huán)保隱患這一情況。本發(fā)明使用淋洗的方法去除重金屬離子，在超聲環(huán)境下對礦漿和聚丙烯酰胺處理，使氰化尾渣中的氰化物進(jìn)一步溶解釋放并被破壞。本方法氰化物處理程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的氰化尾渣無害化處理方法，具有普遍適用性，易于推廣。而對于煤制氣污泥殘渣的重金屬通過淋洗以及超聲處理，重金屬離子cd、pb、as可被去除。本方法克服了重金屬污染修復(fù)周期長的不足，環(huán)境風(fēng)險小，能夠大規(guī)模的處理含重金屬污染的煤制氣污泥殘渣，處理效率高。

附圖說明

圖1為實施例中流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實施例1

在室溫下，向尾礦池中加入一定量的檸檬酸，控制液固比(1-2)：5，對尾礦進(jìn)行淋洗，按二價鐵離子和金屬離子的摩爾比為(6-7):1的比例，淋洗液的摩爾濃度為0.05-0.2mol/l。在加入fecl2后反應(yīng)10min，反應(yīng)完成后由提升泵將污水泵入中和池。再由管道離心泵向中和池中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的naoh溶液，將ph值調(diào)至8后，再將污水轉(zhuǎn)入氧化池；當(dāng)然在不同實施例中，中和池和氧化池可以合為一體成為中和氧化池，這樣便可取下將污水轉(zhuǎn)入氧化池的步驟。然后使氧化池升溫到30℃，開始向污水中曝氣，并向污水施加功率為300w的超聲，使污水在超聲作用下反應(yīng)15min，反應(yīng)完成后由污泥泵將含重金屬沉淀物污水泵入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，向壓濾分離出的水中加入聚丙烯酰胺，1kg尾礦廢渣(干渣)投加0.1g-5g的聚丙烯酰胺，在淋洗后的尾礦殘渣加入粘合劑通過真空擠出機(jī)擠出制成生坯，將生坯干燥后通過隧道窯燒成磚坯；將燒成的磚坯經(jīng)磨磚機(jī)冷加工成磚。

實施例2

在室溫下，向煤轉(zhuǎn)汽污泥殘渣池中加入一定量的檸檬酸，控制液固比1.5：5，對煤轉(zhuǎn)汽污泥殘渣進(jìn)行淋洗，按二價鐵離子和金屬離子的摩爾比為6.8:1的比例，淋洗液的摩爾濃度為0.12mol/l。在加入fecl2后反應(yīng)10min，反應(yīng)完成后由提升泵將污水泵入中和池。再由管道離心泵向中和池中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的naoh溶液，將ph值調(diào)至8后，再將污水轉(zhuǎn)入氧化池；當(dāng)然在不同實施例中，中和池和氧化池可以合為一體成為中和氧化池，這樣便可取下將污水轉(zhuǎn)入氧化池的步驟。然后使氧化池升溫到30℃，開始向污水中曝氣，并向污水施加功率為300w的超聲，使污水在超聲作用下反應(yīng)15min，反應(yīng)完成后由污泥泵將含重金屬沉淀物污水泵入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，在淋洗后的煤轉(zhuǎn)汽污泥殘渣加入粘結(jié)劑通過真空擠出機(jī)擠出制成生坯，將生坯干燥后通過隧道窯燒成磚坯；將燒成的磚坯經(jīng)磨磚機(jī)冷加工成磚，或作為土壤改良劑。

實施例3

在室溫下，向尾礦池中加入一定量的edta二鈉溶液，控制液固比1：5，對尾礦進(jìn)行淋洗，收集淋洗液，按二價鐵離子和金屬離子的摩爾比為6.5:1的比例，淋洗液的濃度為摩爾0.1mol/l。在加入fecl2后反應(yīng)10min，反應(yīng)完成后由提升泵將污水泵入中和池。再由管道離心泵向中和池中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的naoh溶液，將ph值調(diào)至8后，再將污水轉(zhuǎn)入氧化池；當(dāng)然在不同實施例中，中和池和氧化池可以合為一體成為中和氧化池，這樣便可取下將污水轉(zhuǎn)入氧化池的步驟。然后使氧化池升溫到30℃，開始向污水中曝氣，并向污水施加功率為300w的超聲，使污水在超聲作用下反應(yīng)15min，反應(yīng)完成后由污泥泵將含重金屬沉淀物污水泵入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，向壓濾分離出的水中加入陰離子型聚丙烯酰胺3.1g/kg氰化尾渣(干重)，反應(yīng)30min，在淋洗后的尾礦殘渣加入粘結(jié)劑，通過真空擠出機(jī)擠出制成生坯，將生坯干燥后通過隧道窯燒成磚坯；將燒成的磚坯經(jīng)磨磚機(jī)冷加工成磚。

實施例4

在室溫下，向尾礦池中加入一定量的草酸溶液，控制液固比2：5，對尾礦進(jìn)行淋洗，收集淋洗液，按二價鐵離子和金屬離子的摩爾比為6.5:1的比例，淋洗液的摩爾濃度為0.15mol/l。在加入fecl2后反應(yīng)10min，反應(yīng)完成后由提升泵將污水泵入中和池。再由管道離心泵向中和池中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的naoh溶液，將ph值調(diào)至8后，再將污水轉(zhuǎn)入氧化池；當(dāng)然在不同實施例中，中和池和氧化池可以合為一體成為中和氧化池，這樣便可取下將污水轉(zhuǎn)入氧化池的步驟。然后使氧化池升溫到30℃，開始向污水中曝氣，并向污水施加功率為300w的超聲，使污水在超聲作用下反應(yīng)15min，反應(yīng)完成后由污泥泵將含重金屬沉淀物污水泵入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，向壓濾分離出的水中加入陽離子型聚丙烯酰胺3.0g/kg氰化尾渣(干重)，反應(yīng)30min，在淋洗后的尾礦殘渣加入粘結(jié)劑，通過真空擠出機(jī)擠出制成生坯，將生坯干燥后通過隧道窯燒成磚坯；將燒成的磚坯經(jīng)磨磚機(jī)冷加工成磚。

本發(fā)明粘結(jié)劑為復(fù)合粘結(jié)劑，主要包括氫氧化鈣、氧化二鐵、碳酸鈉、水泥、活性劑、木質(zhì)素磺酸鈣、氫氧化鋁、植物淀粉。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種從廢渣中去除含Cd、Pb、As重金屬離子和CN?離子的方法，包括淋洗尾礦，淋洗液靜置，對淋洗后的尾礦進(jìn)行檢測直至合格，加入NaOH調(diào)整pH，將pH控制在8?9之間加入FeCl2進(jìn)行除重金屬的反應(yīng)，形成鐵氧體，將pH控制在9?10之間投加聚丙烯酰胺利用超聲波進(jìn)行反應(yīng)，形成超聲鐵氧體。超聲處理后，經(jīng)固液分離，礦渣中加入粘合劑制成磚或?qū)ΦV渣進(jìn)行改良形成土壤改良劑。本發(fā)明方法提供淋洗的處理方法操作簡單，使用試劑常見易得，實施成本低。本發(fā)明方法提供的對含氰尾礦進(jìn)行深度處理，處理效果好、處理效率高，工藝流程簡單，處理后的尾礦廢渣可做土壤改良劑或加入粘合劑形成磚塊。

技術(shù)研發(fā)人員：李娜;張凱;武文斐;金光;焦坤靈;龔志軍;王振峰;羅慧娟

受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古科技大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2018.12.17

技術(shù)公布日：2019.05.10