氰化尾渣资源化技术与工业应用环境风险分析

1、    氰化尾渣资源化技术与工业应用环境风险分析    康广凤 宁海丽 田建茹摘 要：针对氰化尾渣资源化技术生产过程，对其产生的可能环境风险进行了分析，确定该氰化尾渣资源化技术具有的环境效益。以青岛地区氰化尾渣为分析对象，对氰化尾渣的资源化过程进行分析，研究了生产精矿（铅锌精矿）、尾矿（硫精矿）的后期处理过程中所产生有害物质的含量及其流向。氰化尾渣的资源化技术实现了尾渣到工业生产原料的转化，提高了原料利用率，减少了有害垃圾的排放，环境效益显著。关键词：氰化尾渣;资源化;铅锌：tb     ：a      

2、doi：10.19311/ki.1672-3198.2019.24.1051 导言氰化法提金工艺中产生的废渣即氰化尾渣，对氰化尾渣开展有价金属回收再利用，既节约了资源，又能进一步处理尾渣中氰化物等有毒有害成分，降低了环境污染。目前全国各地区氰化尾渣普遍采取了资源化回收方式，如河南某地区氰化尾渣可综合回收铜、铅，河台金矿氰化尾渣、大水清金矿氰化尾渣开展了铜的回收研究，山东某金矿的氰化尾渣以加压氧化氰化浸出法中进一步回收金。青岛某地区氰化尾渣也开展了混合浮选回收铅锌矿的工业应用。氰化尾渣中富含氰根离子，容易形成高毒氰化物，实施氰化尾渣资源化资源化的工业过程中存在着一定的环境风险。2 有毒性物质含量

3、与赋存形态分析根据对原料氰化尾渣进行的元素分析，以其中含量高、毒性大的元素铅、锌、砷、镉等重金属及氰化物进行环境风险分析。对氰化尾渣原料、铅锌精矿、尾矿中铅、锌、砷等重金属、氰化物進行取样分析，结果见表1。氰化尾渣原料、铅锌精矿、尾矿中铅和锌以硫化物（pbs、zns）形式存在，砷化物主要以feass和feaso4形式存在。由原料氰化尾渣、铅锌精矿的化学成分分析可知，氰化尾渣中还含有约0.024%的镉，提取的铅锌精矿中含有0.34%镉。3 氰化尾渣传统处置方式环境风险氰化尾渣传统处置方式为直接堆存在地表空地、利用洼地直接填埋，两种方式中氰化尾渣仍和环境中雨水、空气接触，有毒有害物质可通过各种途径

4、影响环境。氰化尾渣中氰根多以络离子形式存在，在环境中不稳定，遇酸、碱反应则生成氰化氢、氰化盐，无机氰化物属剧毒、高毒物质，能在生物体内迅速析出氰根离子造成急性中毒，甚至死亡，引发安全事故，还能使农作物减产。尾渣中重金属离子长时间可逐渐释放，雨水淋溶是其主要释放原因，在微生物的作用下，如释放出镉等有毒物质，重金属释放后可污染地下水、土壤，在环境中难以降解，其污染一旦发生，难以治理，危害巨大。尾渣中含有的残留浮选药剂也具有一定毒性。氰化尾渣采用简单堆存、填埋的方式处理对环境危害非常大。4 氰化尾渣资源化工艺生产过程环境风险分析根据采用的浮选生产工艺分析，生产过程中产生的选矿废水全部回收利用，浮选药

5、剂加入仅改变了含铅、锌、砷矿物的物理性质，不改变其化学成分，尾矿被用做制酸和做水泥的辅料，生产废水破氰后回用，基本无废水、废气、废渣排放，有毒物质进入环境的环节主要有：原料运输时的洒落、生产时的跑冒滴漏、产品堆放场、尾水库的防渗。5 产品使用过程环境风险分析5.1 铅锌精矿铅锌精矿外售给冶炼厂作原料。在冶炼过程中，铅、锌矿石中成分主要包括铅、锌、砷、镉等重金属，是潜在的污染因子，控制不当的情况下可能污染环境。铅锌矿冶炼过程中，焙烧等工序均有废气产生。烟尘中主要污染物为铅、锌、砷、镉、汞等重金属及其化合物，硫化物则形成so2。铅锌冶炼过程中排放废水主要有炉窑设备冷却水、烟气湿式净化废水、水淬渣水

6、（冲渣水） 、净液废水、浮渣处理废水、冲洗废水等，废水中常含as、 pb、cd等重金属。（1）铅、锌。铅锌精矿焙烧过程中，硫化铅、硫化锌焙烧为氧化铅、氧化锌，大部分作为焙砂从排矿口溢出，少量进入烟气。烟气中铅锌氧化物等粉尘通常采取湿法回收，回收率可达到100%，回收粉尘同焙砂一起进入后续净化、电解工序，因此，生产工艺中铅、锌基本不排入环境。（2） 砷。精矿中砷含量在0.6%以上时，对尾气制酸的工艺会有影响，可能会使催化剂中毒、堵塞设备。为使冶炼烟气达到制酸要求，在焙烧阶段，可采取密封返烟烧结、富氧、热风和计算机控制等措施，将砷以as2o5或砷酸铁（feaso4）形式固定在焙砂中，少量的as2o

7、3由于沸点较低则挥发到焙烧烟气中，烟气进行湿法除尘。焙砂和湿法除尘回收粉尘一起进入净化工序，则最终不溶解的砷进入废渣，溶解砷（三价砷）进入污水系统。含砷废渣属于危险废物。含砷废水进入污水站一般需要进行预处理，常用的方法有石灰法、石灰-铁盐法、硫化法等，首先ph调节到8-12，再加入除砷剂（如铁盐、磷酸盐、软锰矿）形成沉淀。硫化法采取加入硫化剂如硫化钠等，在酸性条件下形成as2s3沉淀。综合以上分析，项目产品铅锌精矿中砷含量较低，在外售冶炼厂的情况下，砷少部分经厂内污水站排放，需要控制外排废水中砷达标，大部分砷以废渣形式存在，需要按危险废物要求严格管理。（3）镉。除本项目锌矿含镉外，国内一般闪锌

8、矿中均含有一定量镉，部分含镉高的闪锌矿在生产时企业一般以镉为副产品。镉在铅锌冶炼过程中，废气中镉多以cdo形式存在，主要分布在烧结烟灰、鼓风炉烟灰中;废水中镉主要有烟气洗涤水带来;绝大部分镉存在于中间废渣中，如锌铜渣中，烟尘、废渣中镉可以进行回收镉，一般通过萃取等方法回收，原料含镉较高的铅锌冶炼厂基本上都设有镉回收工艺。（4）氰化物。由于采取高温焙烧工艺，氰化物在焙烧低温阶段中已分解为氮气、二氧化碳，对环境无明显影响。5.2 尾矿（硫精矿）项目硫精矿外售制备硫酸。硫精矿焙烧，烧结渣做固废处理，外售水泥厂制作水泥;焙烧烟气中主要成分为二氧化硫、粉尘，进入双接触制酸车间，经换热降温，进入净化工序以

9、洗涤塔湿法除尘，再进入电除雾器、干燥塔，进入吸收塔以水吸收制备硫酸。硫精矿焙烧后，铅、锌均留在焙烧渣中。焙烧渣中含有铅、锌、砷、镉氧化物，外售制作水泥，根据文献报道，含重金属如铅、锌、砷、镉等无机废渣可按照水泥的固化、稳定处理，其固化、稳定处理是凝聚-结晶过程的胶体反应;也可一定比例加入生料中进行煅烧。混凝土中的化学位能、孔隙率和孔的结构是影响有害成分从水泥中渗出的重要因素，适当掺杂了的少量废渣同水泥中矿物粘合在一起，性质稳定，一般情况下离子不会渗出。6 结论氰化尾渣未开展资源化利用时，堆存或简单填埋，尾渣中氰化物、重金属可释放进入环境，污染大气、水、土壤，环境风险大。开展资源化利用后，正常生

10、产时，生产过程没有污染，氰化尾渣100%利用，含镉废渣可进一步回收镉。因此，在下游企业将含砷、镉废渣按危险废物管理的情况下，氰化尾渣资源化技术环境风险可控制在可接受水平，相对于氰化尾渣的直接填埋堆存具有正的环境效益，减小了污染环境的可能。参考文献1高俊峰，李晓波.我国氰化尾渣的利用现状j.矿业工程，2005，3（4）：38-39.2梁冠杰，河南某氰化尾渣中有价金属的综合回收j.矿产综合利用，2001，（3）：35-37.3石同吉.氰化尾渣综合回收有價金属的研究与实践j.金属矿山，2002，（3）：39-41.4何柱生.提金废渣的综合利用j.宝鸡文理学院报（自然科学版），1995，（2）：40-44.5林海.氰化尾渣回收铜、金、银的研究j.矿产保护与利用，1998，（8）：44-46.6高大明.氰化物污染及其治理技术j.黄金，2001，19（1）：57-59