本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法。

背景技術(shù)：

氰化提金是黃金提取的傳統(tǒng)工藝，浸出過程產(chǎn)生的氰化廢水含有游離氫根離子cn-、銅氰絡(luò)合物cu(cn)43-、cu(cn)32-或cu(cn)2-、鋅氰絡(luò)合物zn(cn)42-、鐵氰絡(luò)合物fe(cn)64-或fe(cn)63-以及硫氰酸根(scn-)等，成分復(fù)雜、所含金屬種類繁多。氰化廢水如不排放直接外排至河流中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，造成人和動(dòng)物中毒。

離子浮選技術(shù)自上世紀(jì)50年代末由sebba教授提出以來，在礦業(yè)工程、濕法冶金、廢水處理及化工等領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展，主要是一種使離子與等當(dāng)量或過量的表面活性劑反應(yīng)生成沉淀物或絡(luò)合物等，再用泡沫浮選法回收的分選方法，其實(shí)質(zhì)是利用表面活性劑在液-氣界面上所產(chǎn)生的吸附現(xiàn)象，使離子與表面活性物質(zhì)形成可溶性絡(luò)合物或者難溶沉淀物附著于氣泡上。離子浮選法處理廢水的研究已有報(bào)道。例如，王永田等用膠質(zhì)氣體泡沫和柱浮選法對(duì)模擬工業(yè)廢水中的cu(ⅱ)進(jìn)行分離研究，可使cu(ⅱ)的去除率達(dá)99%以上（中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，32(6)：629-631）。傅炎初等發(fā)現(xiàn)以十六烷基三甲基溴化銨作捕收劑，用離子浮選法對(duì)活性染料染色廢水進(jìn)行浮選脫色處理，脫色率可達(dá)80%~90%，處理后廢水色度達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，且浮渣量極少（印染，1992，18(2)：11-17）。離子浮選法因具有操作靈活簡(jiǎn)便、占地面積小、污泥量少和富集比高等優(yōu)點(diǎn)，而成為一種處理廢水的有效方法。

常用的含氰廢水處理方法主要分為凈化法、再生法及綜合回收法這三種。凈化法的主要方法有氰化物氧化消化法、直接破壞法等。專利cn107963775a公開了一種含氰化物的廢水處理方法，其主要是向ph為4.5-6.5的含氰廢水中添加酶活為10u/ml-30u/ml的漆酶，攪拌反應(yīng)后進(jìn)行過濾，處理后的含氰廢水氰根離子濃度不超過5ppm，符合直接排放的國家標(biāo)準(zhǔn)。但是漆酶價(jià)格貴、處理成本高。專利cn106348426a公開了一種含氰化物工業(yè)廢水的處理方法，其主要是采用濃度為10%的次氯酸鈉水溶液將氰根離子氧化成無毒無害的二氧化碳和氮?dú)?，處理后的氰根離子濃度不超過5ppm，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但是次氯酸鈉對(duì)人體存在一定的危害。

由于cn-與cu+的累積穩(wěn)定常數(shù)β2、β3和β4分別為24、9.2和30.7，因此，cn-與cu+可形成[cu(cn)2]-、[cu(cn)3]2-和[cu(cn)4]3-。此外，由于cu+與乙二胺h2n-ch2-ch2-nh2(en)的累積穩(wěn)定常數(shù)為β2為10.63，因此，乙二胺與cu+可形成[cu(en)]+、[cu(en)2]+和[cu(en)3]+。基于此，本發(fā)明提出一種含氰廢水處理方法，具體包括：首先，將cu+和乙二胺按照一定的摩爾比進(jìn)行混合，并攪拌反應(yīng)；隨后，將混合液加入含氰廢水中，攪拌反應(yīng)；接著，加入一定濃度的十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，攪拌反應(yīng)；最后，將混合液倒入浮選柱中，充氣浮選，含有氰根離子的螯合物隨著氣泡上浮聚集在溶液上層，從而實(shí)現(xiàn)氰根離子與水的分離，處理后溶液中殘留氰根離子的濃度低于10.0ppm，達(dá)到廢水循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前含氰廢水毒性大、污染嚴(yán)重、處理復(fù)雜、成本高等問題，提出一種離子浮選處理含氰廢水的新方法。

基于上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，該處理方法步驟為：

1)將cu+和乙二胺按摩爾比1︰(1-3)進(jìn)行混合，攪拌反應(yīng)15-30min，亞銅離子與乙二胺反應(yīng)生成[cu(en)]+、[cu(en)2]+和[cu(en)3]+等絡(luò)合物；

2)取一定量步驟1)中的混合液加入一定量的含氰廢水中，攪拌反應(yīng)20-60min，混合液中將生成穩(wěn)定的[cu(en)(cn)2-4](1-3)-、[cu(en)2(cn)2-4](1-3)-和[cu(en)3(cn)2-4](1-3)-等形式的絡(luò)合物；

3)向步驟2)中加入一定量的十六烷基三甲基溴化銨(ctab)，并持續(xù)攪拌3min；

4)將3)中混合液倒入浮選柱中，充氣，浮選，含有氰根離子的螯合物隨著氣泡上浮聚集在溶液上層溢出，從而實(shí)現(xiàn)氰根離子的去除與水的凈化。

進(jìn)一步地，步驟2）中所處理含氰廢水中氰根離子濃度范圍是2-120mol/l，廢水ph為4-7。

進(jìn)一步地，所用cu+來自于cucl。

進(jìn)一步地，步驟2）中，按cu+與氰根離子摩爾比為1:2-4投加步驟1）的混合液。

進(jìn)一步地，所用十六烷基三甲基溴化銨(ctab)的添加量是10-100mg/l。

進(jìn)一步地，所用離子浮選裝置是浮選柱，浮選柱內(nèi)徑為5cm，體積是1000ml，充氣量是0.5-1.5l/min，浮選時(shí)間是5-15min。

本發(fā)明首先向含氰廢水中加入亞銅離子與乙二胺的混合液，通過攪拌反應(yīng)使亞銅離子、乙二胺和氰根離子三者形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。接著，加入一定濃度的ctab，通過攪拌反應(yīng)使其與絡(luò)合物發(fā)生螯合反應(yīng)。最后，采用離子浮選法將螯合物與水分離，從而實(shí)現(xiàn)氰根離子的去除和水的凈化。處理后的廢水達(dá)到工業(yè)廢水循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)。該方法操作簡(jiǎn)便、占地面積小、能耗低、富集比高、污泥量少，將其進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用具有一定的工業(yè)價(jià)值和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，具體過程如下：

（1）首先，將cucl和乙二胺按摩爾比1︰1進(jìn)行混合，攪拌反應(yīng)15min；

（2）取氰根離子濃度為2mol/l、ph為9-10的含氰廢水，用5wt%稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液ph至4.0，攪拌反應(yīng)15min；

（3）接著，按照亞銅離子與氰根離子摩爾比為1:2加入步驟1）的混合液，之后攪拌反應(yīng)30min；

（4）隨后，向步驟3）的溶液中加入一定量的ctab，控制混合液中ctab的濃度為10.0mg/l，持續(xù)攪拌3min；最后，在充氣量為0.6l/min和浮選時(shí)間為5min下，測(cè)得尾液的濁度為4.1ntu，尾液中氰根離子的濃度為3.9mg/l，氰根離子的去除率為92.50%，達(dá)到了循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)，返回生產(chǎn)工藝流程。

實(shí)施例2

一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，具體過程如下：

（1）首先，將cucl和乙二胺按摩爾比1︰2進(jìn)行混合，攪拌反應(yīng)30min；

（2）取氰根離子濃度為70mol/l、ph為9-10的含氰廢水，用5wt%稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液ph至5.0，攪拌反應(yīng)25min；

（3）接著，按照亞銅離子與氰根離子摩爾比為1:3加入步驟1）的混合液，攪拌反應(yīng)45min；

（4）隨后，將步驟3）的溶液中加入一定量的ctab，控制混合液中ctab的濃度為80.0mg/l，持續(xù)攪拌3min；最后，在充氣量為1.1l/min和浮選時(shí)間為8min下，測(cè)得尾液的濁度為3.4ntu，氰根離子的去除率為99.80%，尾液中氰根離子的殘余濃度為3.6mg/l，達(dá)到了循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)，返回生產(chǎn)工藝流程。

實(shí)施例3

一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，具體過程如下：

（1）首先，將cucl和乙二胺按摩爾比1︰3進(jìn)行混合，攪拌反應(yīng)30min；

（2）取氰根離子濃度為120mol/l、ph為9-10的含氰廢水，用5wt%稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液ph至7.0，攪拌反應(yīng)15min；接著，按照亞銅離子與氰根離子摩爾比為1:4加入步驟1）的混合液，攪拌反應(yīng)30min；

（3）隨后，向步驟2）的溶液中加入一定量的ctab，控制混合液中ctab的濃度為100mg/l，持續(xù)攪拌3min；

（4）最后，在充氣量為0.6l/min和浮選時(shí)間為5min下，測(cè)得尾液的濁度為5.3ntu，氰根離子的去除率為99.87%，尾液中氰根離子的殘余濃度為4.1mg/l，達(dá)到了循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)，返回生產(chǎn)工藝流程。

技術(shù)特征：

1.一種絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將cu+和乙二胺按摩爾比1︰(1-3)進(jìn)行混合并攪拌反應(yīng)；

2)取步驟1)中的混合液加入至含氰廢水中，攪拌反應(yīng)；

3)向步驟2)中加入十六烷基三甲基溴化銨，并持續(xù)攪拌；

4)將步驟3)中混合液倒入浮選柱中，充氣，浮選，分離，即得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，其特征在于，步驟2）中所處理含氰廢水中氰根離子濃度范圍是2-120mol/l，廢水ph為4-7。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，其特征在于，所用cu+來自于cucl。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，其特征在于，步驟2）中，按cu+與氰根離子摩爾比為1:2-4投加步驟1）的混合液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絡(luò)合-離子浮選法處理含氰廢水的方法，其特征在于，所用十六烷基三甲基溴化銨的添加量是10-100mg/l。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種絡(luò)合?離子浮選法處理含氰廢水的方法，該方法包括如下步驟：首先，將Cu+和乙二胺按一定的摩爾比進(jìn)行混合，并攪拌反應(yīng)；隨后，將混合液加入含氰廢水中，攪拌反應(yīng)；接著，加入一定濃度的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，攪拌反應(yīng)；最后，將混合液倒入浮選柱中，充氣浮選，含有氰根離子的螯合物隨著氣泡上浮聚集在溶液上層，從而實(shí)現(xiàn)氰根離子與水的分離，處理后溶液中殘留氰根離子的濃度低于10.0 ppm，達(dá)到工業(yè)廢水循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)。該方法操作簡(jiǎn)便、占地面積小、能耗低、富集比高、污泥量少，具有一定的工業(yè)價(jià)值和社會(huì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：彭偉軍;曹亦俊;李超;黃宇坤;韓桂洪;范桂俠;黃艷芳;賈凱;柴文翠

受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2019.09.30

技術(shù)公布日：2020.01.03