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看含氰尾矿浆如何无害化处理

发布时间:2019-04-25 浏览数:102

目前,我国有400多座采用全泥氰化提金工艺生产的黄金矿山,如果氰化尾矿浆由碱氯法等传统方法改成金矿选冶氰化物减量及废水处理技术及示范课题开发的工艺技术进行处理,每年可节省数亿元的处理成本。

日前,由中国黄金集团公司长春黄金研究院承担的“十二五”国家科技支撑计划项目大型金矿绿色采选冶技术研究及示范课题之一,“金矿选冶氰化物减量及废水处理技术及示范”超过预期指标完成,通过专家组验收。

该课题从黄金行业中,具有共性意义的重大环境保护技术的需求出发,以解决全泥氰化提金工艺中产生的含氰尾矿浆的无害化处理方面的关键技术为目标,达到全泥氰化选冶的氰化物减量及废水循环利用目的,引导黄金行业的可持续发展。

中国黄金集团公司科技管理部经理、长春黄金研究院院长韦华南表示,该课题针对含氰的尾矿浆、尾矿库的淋溶液等问题设立,“经过长春黄金研究院的技术处理以后,尾矿浆等能够达到国家排放标准。这些技术对于采用氰化提金的黄金矿山有非常好的现实意义。”他说。

从源头降低氰化物处理量

科研期间,长春黄金研究院通过小型试验研究、扩大试验研究和示范工程工业试验研究,完成了对金矿选冶氰化物减量及废水处理技术的开发及工程示范。

小型试验的目的是针对全泥氰化—炭浆吸附提金工艺氰化尾矿浆特点,开展综合治理技术研究,开发技术上可行、环境上满足要求、经济上可接受的综合治理工艺技术。

小型试验使浓度40%的矿浆浓缩到浓度50%。按合作的矿企陕西太白黄金矿业有限责任公司(下称“太白公司”)5150吨/日处理规模计算,由于矿浆浓度的提高,与浓缩前的矿浆相比,矿浆氰化物由0.9255吨/日减量至0.6170吨/日,减量率达33.33%。处理前对尾矿浆进行浓缩处理,不仅可以减少尾矿浆体积,达到从源头降低氰化物处理量,降低处理成本的目的,还可以使减量部分的氰化物得到回收利用。

扩大试验的目的是验证小型试验结果,解决小型试验未解决的技术问题,为示范工程工业试验研究提供相关技术参数。围绕这一目的,长春黄金研究院开展了氰化物稳定化预处理和氰化物稳定化预处理+因科法试验研究。

扩大连续试验结果表明,氰化物稳定化预处理可以将矿浆中122毫克/升浓度的总氰化物降到5毫克/升以下,经过氰化物稳定化预处理后的矿浆采用改进的因科法或OOT(某化学代号)法进行处理,其中的环境污染物可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准要求。

示范工业连续试验研究,目的是对小型试验和扩大试验研究成果进行验证,同时以示范工程的方式进行技术展示,并依托示范工程进行工业连续试验研究,通过工艺参数优化研究为研究成果的工业应用提供技术支持。

示范工业连续试验结果表明,无论是通气量、搅拌速度、稳定性和增大处理量研究,还是初始pH值、氧化剂浓度、用量研究和催化剂用量研究,亦或者低、中、高药量研究和有害气体逸出研究等,都取得了很满意的效果。

开辟了无害化处理新途径

据了解,通过上述技术攻关,该课题组已在太白公司建立1个日处理200立方米规模的含氰尾矿浆示范工业试验厂,已掌握我国在该领域中的核心技术,并解决了关键技术难点。推动了黄金行业含氰尾矿浆无害化治理清洁生产技术的发展,为节能减排提供技术支持。

通过研究,该课题组首次成功研发出“矿浆沉降+氰化物稳定化预处理+因科法”和“矿浆沉降+氰化物稳定化预处理+OOT法”工艺技术,为全泥氰化尾矿浆的无害化处理开辟了新途径。采用上述工艺处理后的氰化尾矿浆,可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准要求,尾矿可以达到一般工

通过本次课题研究,长春黄金研究院成功申请了129项专利,其中,发明专利44项,实用新型专利85项。申请专利中已授权98项,其中,发明专利授权14项,实用新型专利授权84项。

该课题组在本课题科研攻关期间还制定出3项标准。其中,《黄金行业清洁生产评价指标体系》中的《黄金行业(全泥氰化工艺)清洁生产评价指标体系》标准1项,该标准征求意见稿及编制说明已由国家发展改革委发布;还包括黄金行业标准两项,《氰化钠安全管理技术规范》(YS/T3017-2012)行业标准1项、《臭氧氧化工艺用反应器》(YS/T3016-2013)行业标准1项。

通过本课题的研究工作,培养出20多名中青年技术骨干,目前已成为长春黄金研究院的主力,分别在项目经理、技术负责等科研岗位工作。

看得见的经济效益

技术的最终目的是为现实生产生活提供技术支撑,金矿选冶氰化物减量及废水处理技术及示范的课题研究也是如此。

“十二五”期间,长春黄金研究院的氰化物减量化技术、废水处理技术等相关技术在云南黄金集团鹤庆北衙矿业股份有限公司(目前国内最大的全泥氰化提金厂)、 山东黄金矿业(莱州)有限公司精炼厂(国内最大的金精矿氰化厂)和黑龙江宝山矿业有限公司工程化应用,尾矿浆无害化处理相关技术在山东黄金归来庄矿业有限公司和中国黄金集团河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司完成了半工业扩大试验,并完成了工程化可行性研究报告,减排效应和经济效益显著。

同时,“矿浆浓缩+氰化物稳定化预处理+因科法” 和“矿浆沉降+氰化物稳定化预处理+OOT(某化学代号)法”含氰尾矿浆处理工艺技术,具有处理效果好、处理成本低等优点,直接处理成本仅约6元/立方米。

目前,我国有400多座采用全泥氰化提金工艺生产的黄金矿山,如果氰化尾矿浆由碱氯法等传统方法改成该课题开发的工艺技术进行处理,每年可节省数亿元的处理成本。该课题组成员左玉明接受《中国黄金报社》记者采访时表示,希望这种先进的技术能够在全国“遍地开花”:“目前,我们正在积极寻找适合的黄金矿山企业进行洽谈、合作。”

环境和社会效益凸显

我国黄金氰化企业的含氰尾矿浆,多数是沿着沟谷架设管路向尾矿库输送,一旦发生泄漏,会对下游地表水造成严重危害。含氰尾矿浆采用该课题研究开发的工艺技术处理后,可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准要求,尾矿可以达到一般工业固体废物要求,为黄金氰化企业无废、少废矿山的建设提供技术支撑。

从环境安全角度看,含氰尾矿浆采用该课题研究开发的工艺技术处理后,将大大降低含氰尾矿浆输送和含氰尾矿在尾矿库贮存过程中存在的环境风险,即使在含氰尾矿浆输送过程中发生泄漏或尾矿库发生渗漏、泄漏等事故时,对环境的危害也会得到最大限度的降低。

因此,金矿选冶氰化物减量、废水处理技术研究及示范课题的研究,在含氰尾矿浆无害化处理、环境风险预防、尾矿资源化综合利用和保护当地环境方面,环境效益明显。

同时,长春黄金研究院取得的这一系列技术研究成果,是我国在黄金矿山环境保护技术领域取得的突破性进展,具有自主知识产权的“矿浆浓缩+氰化物稳定化预处理+因科法” 和“矿浆沉降+氰化物稳定化预处理+OOT法”工艺技术与国内外现有技术相比,在诸多技术环节上更加具有优越性和竟争力,为我国氰化尾矿浆综合治理拓展了更为广阔的空间,为氰化尾矿的无害化处理提供了有力的技术保证。

长春黄金研究院环保所副所长、课题组成员龙振坤说:“这项技术处理的指标稳定,直接对含氰尾矿浆进行处理,同时把含氰废水和废渣都无害化处理,是不会产生二次污染的绿色处理方法,处理成本也低。”

金矿选冶氰化物减量及废水处理技术在进行工业应用时,工程建设会带动所在地区的经济发展,对提高当地居民的经济收入,保护当地环境,均能起到积极促进作用,同时可以解决部分当地人员就业。因此,社会效益显著也是本课题取得的一项成果。

韦华南指出:“这个技术首先是能够确保达标,在确保达标的前提下,跟国内外相关技术相比,成本是最低的。目前,此项技术在国际上也是领先的。”

推广应用前景广阔

近年来,我国黄金尾矿事故频发。由于一直以来含氰尾矿浆没有有效的无害化处理工艺方法,难以将含氰尾矿浆处理达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)要求,致使含氰尾矿浆输送过程中发生泄漏或尾矿库发生渗漏、泄漏等事故时,对下游环境造成的危害严重。

据了解,由于难以将氰化尾矿无害化处理到满足一般工业固体废物要求,导致黄金氰化尾矿的综合利用率一直难以提高。虽然经过多年的努力,我国在含氰尾矿浆治理与尾矿综合利用上已有所提高,但无害化治理和资源化综合利用总体技术水平,仍严重滞后于黄金产业发展的需求。尤其是在氰化尾矿资源化综合利用上,由于缺乏处理成本上可以接受的专业技术,普遍存在消纳量有限、再生产品市场效益小等问题。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》指明了环境科技发展思路,提出了“综合治污与废物循环利用”优先主题。长春黄金研究院环保所所长、该课题组长李哲浩表示,本课题开发的工艺技术,将在黄金氰化企业进行含氰尾矿浆的达标治理、氰化尾矿的无害化处理和资源化综合利用等方面,有非常广泛的应用前景。“氰化工艺矿山会产生含氰废渣、尾渣,含有高浓度的氰化物毒性很大,如果不处理会有很高的环境风险,我们的技术将大大降低这种风险,有益于矿山所在地的环境。”他说。

随着“水十条”“土十条”及“新危废名录”等法规的出台实施,国家对工矿污染控制越来越严格,而且,新建、改扩建项目的尾矿库已很难审批征地手续,要求矿山企业加强工矿废物的处理处置,全面整治尾矿的处置和堆存。特别是“新危废名录”将黄金采选企业采用氰化物进行黄金选矿过程中产生的氰化尾渣定义成了危险废物,这对采用氰化工艺的黄金采选企业提出了严峻的考验,因此,氰化尾矿的无害化处理和开采充填技术的有机结合是未来黄金工业可持续发展的有效途径。

而长春黄金研究院开发的氰化尾矿无害化处理技术体系正好为氰化企业解决当前的安全环保和企业征地难的问题。

机会是留给有准备的人,长春黄金研究院通过前期坚实的研究,已在黄金矿山尾矿处理方面占领了先机,必将为黄金行业的可持续发展作出重要贡献。