金精礦氰化工藝自20世紀60年代實(shí)驗成功以來(lái)，已在許多黃金礦山應用。該工藝主要特點(diǎn)是：金礦石經(jīng)浮選富集后，精礦金品位高，進(jìn)入氰化作業(yè)礦量少，氰化物耗量低，酸化對含氰廢水處理效果好，對環(huán)境污染小，可節約投資、占地面積，降低生產(chǎn)成本，并可實(shí)現就地產(chǎn)金。金精礦氰化調漿過(guò)程中產(chǎn)生的污水需要排出系統，而此部分污水需要經(jīng)過(guò)有效處理才能排放或是回用。

　　招遠某金礦采用氰化提金工藝，需要經(jīng)過(guò)磨礦將原礦粉分級，以便于后續得氰化浸出效果。磨礦過(guò)程中經(jīng)過(guò)分級、沉淀、過(guò)濾等工序產(chǎn)生磨礦污水，污水經(jīng)過(guò)循環(huán)后繼續回到前期球磨工段，并在系統中循環(huán)。磨礦過(guò)程中原礦需要經(jīng)過(guò)堿浸處理，堿浸過(guò)程中礦粉中的浮選劑及各種雜質(zhì)離子被浸出，而被浸出物的存在影響了下一工序，需要將堿浸系統中的部分水排出系統，并補充新鮮水分，以保障循環(huán)系統中浸出物的含量。本項目針對排出水進(jìn)行處理，增設水處理設施。

　　1、廢水水質(zhì)

　　為保證后續浸出效果，在堿浸過(guò)程需要脫藥、調節pH步驟;這需要加入大量的石灰，石灰得加入使得水中的pH變得很高。經(jīng)過(guò)脫藥劑后，原精礦粉中的黃藥、浮選油等藥劑被脫出，溶解于水中使得水中得COD升高。另外，堿浸過(guò)程中由于水力沖刷，使精礦粉中得一些重金屬得以溶解在水中，但未發(fā)現重金屬超標得情況。具體水質(zhì)分析見(jiàn)表1。

　　項目的設計進(jìn)水量為12.5m3/h。產(chǎn)水達到GB8978-1996的一級A排放標準。產(chǎn)水設計滿(mǎn)足廠(chǎng)區自用水回用的要求或排放，反滲透濃水進(jìn)入零排放系統。

　　2、工藝流程及特點(diǎn)

　　由于水中產(chǎn)生COD的主要物質(zhì)是黃藥、浮選油等可生化性差的物質(zhì)，所以通過(guò)傳統生化難以有效降低。設計采用臭氧工藝作為COD的主要去除手段，但在小試時(shí)發(fā)現，臭氧雖然能使COD明顯的降低，但不能一次性達標，故增設了反滲透系統。原水中重金屬、氨氮、氰化物等污染物含量已達到了排放標準，而反滲透膜在保障COD達標的同時(shí)又對以上污染物有一定的去除效果，所以從污染物去除效果來(lái)看，臭氧+膜系統已滿(mǎn)足了排放要求。

　　初期未考慮鈣離子的結垢影響，沒(méi)有設置除鈣系統，工藝運行初期，系統能夠穩定運行，各項水質(zhì)包括水量都達到設計要求。但運行約10d后，在保證出水水質(zhì)的情況下，系統的產(chǎn)水量明顯下降，降到設計的一半。經(jīng)檢查發(fā)現，臭氧反應罐中的填料出現了明顯的板結現象，曝氣盤(pán)也有明顯的結垢。再對水質(zhì)進(jìn)行分析，結合原水的 >

　　整體工藝如圖1所示。

　　3、主要處理設施技術(shù)參數

　　3.1 除鈣系統

　　由于原水中Ca²⁺含量很大，為使系統能正常運行設置化學(xué)除鈣系統。

　　除鈣系統設1臺50kg/h的碳酸鈉自動(dòng)加藥機，1臺60g/h的聚丙烯酰胺自動(dòng)加藥機，準0.8m×1m的混合反應槽2個(gè)(內設攪拌電機)，沉淀池1個(gè)。沉淀池尺寸為2.0m×10m×3.5m，有效容積50m3，總停留時(shí)間4h。

　　3.2 臭氧系統

　　為保證COD有效去除，設置2級臭氧反應。

　　臭氧系統設置10kg臭氧發(fā)生器1臺，冷水機1臺，制氧機1臺，自動(dòng)加堿計量泵2臺，1m3計量箱1個(gè)，準250mm帶式過(guò)濾器2臺，準2.5m臭氧反應罐2臺，準1.5m臭氧尾氣吸收塔2臺。

　　3.3 超濾系統

　　設置超濾系統1套，以保證反滲透膜的穩定運行。

　　超濾系統前設置自清洗過(guò)濾器，使來(lái)水的大顆粒物質(zhì)得到去除，自清洗過(guò)濾器處理能力為15m3/h。單套尺寸為2m×4m，超濾膜為UF3OA200膜組件，共計6支，設計產(chǎn)水量12.5t/h。設加酸、加堿、殺菌自動(dòng)投加裝置。

　　超濾系統和反滲透系統共同設置化學(xué)清洗系統1套，以保證當超濾膜或反滲透膜污堵后的清洗。

　　3.4 反滲透系統

　　膜原件選用HV-FR-8040膜組件，共計12只，系統進(jìn)水量12.5t/h，產(chǎn)水7.5t/h，設計回收率60%。由于在水中殘余的臭氧會(huì )對反滲透膜產(chǎn)生氧化作用，故設置了還原劑自動(dòng)投加系統;考慮系統結垢傾向，設置阻垢劑自動(dòng)投加系統。反滲透有效去除了臭氧未去除的COD，并且保證了水中重金屬物質(zhì)的去除。反滲透系統濃水進(jìn)入零排放系統，反滲透產(chǎn)水排放或回用。

　　4、運行效果

　　由于堿浸過(guò)程中加入了過(guò)量的氧化鈣，所以導致水中Ca²⁺增多，且水中pH升高。Ca²⁺的增多使水的結垢傾向大大增大，且水中硫酸鹽含量高，硫酸鈣結垢傾向嚴重。Ca²⁺的存在導致臭氧系統曝氣盤(pán)結垢，使曝氣不均勻;硫酸鈣的結垢使臭氧系統的填料板結嚴重，導致臭氧系統不能正常運行。Ca²⁺的存在同樣對膜系統造成了污堵，使超濾膜和反滲透膜通量顯著(zhù)降低。

　　通過(guò)化學(xué)方法進(jìn)行除鈣，在原水進(jìn)入系統后加入適量的碳酸鈉溶液，攪拌混合后再加入聚丙烯酰胺，反應后進(jìn)入沉淀池，硫酸鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣，碳酸鈣沉淀而使鈣離子去除。聚丙烯酰胺的加入加速了碳酸鈣顆粒的沉淀。

　　由于原水水質(zhì)波動(dòng)，Ca²⁺含量也不穩定，質(zhì)量濃度在0.8～1.8g/L波動(dòng)。實(shí)際運行中，按照最大量進(jìn)行處理，投加碳酸鈉。結果表明，處理后Ca²⁺的質(zhì)量濃度保持在30～40mg/L。原水中Mg²⁺含量低，所以總硬度也明顯降低至100mg/L以下，滿(mǎn)足了臭氧和反滲透的進(jìn)水要求，系統得到穩定的運行。

　　Ca²⁺的存在也對反滲透膜造成嚴重的污堵，沒(méi)有良好的清洗劑能直接將其溶解。后采用先加碳酸鈉后加鹽酸的清洗方法，效果良好，清洗后的膜通量能夠達到原設計要求。反應方程式為：

　　將硫酸鈣污染的反滲透膜先加入濃碳酸鈉溶液，經(jīng)過(guò)循環(huán)浸泡后發(fā)生反應，此時(shí)SO₄^2-被置換出來(lái)，通過(guò)清水再循環(huán)將SO₄^2-沖洗出來(lái)。再加入稀鹽酸溶液循環(huán)浸泡，發(fā)生將碳酸鈣沉淀反應，從而將堵塞膜的結垢物質(zhì)置換。碳酸鈉、鹽酸交替進(jìn)行多次后，膜的通量得到顯著(zhù)的恢復。

　　系統經(jīng)過(guò)脫鈣系統改造后得到穩定的運行，系統各個(gè)環(huán)節運行良好。二級臭氧出水的COD基本穩定在150mg/L以下，總排水的COD

　　磨礦廢水通過(guò)該系統處理后可以將一部分合格的水外排或回用。經(jīng)過(guò)部分水量的排出，將原系統中的雜質(zhì)離子、浮選劑排出系統，使系統中雜質(zhì)離子、浮選劑的含量得到平衡，從而滿(mǎn)足了選礦的要求。而排出的水量經(jīng)過(guò)臭氧和膜工藝的耦合處理方法達到了GB8978-1996排放要求或滿(mǎn)足廠(chǎng)區自用水回用的要求。

　　項目總投資為510萬(wàn)元，含土建、設備、安裝、調試、設計等。含人工費(按編制3人算)、電費(按照0.75元/t計)、藥劑費，不含設備折舊費、設備維修費等，運行成本合計16元/t。

　　5、結論

　　通過(guò)臭氧膜技術(shù)的耦合能夠很好地解決氰化提金工藝中產(chǎn)生的磨礦廢水。磨礦廢水中含有較高的鈣離子，在運行過(guò)程中遇到了硫酸鈣結垢的問(wèn)題，曾導致系統不能穩定運行，經(jīng)過(guò)化學(xué)除鈣工藝后系統能夠穩定的運行。

　　經(jīng)過(guò)2級臭氧，可以將COD由1500mg/L左右降低至150mg/L以下，經(jīng)過(guò)反滲透深度處理后，各項指標達到GB8978-1996排放標準。通過(guò)系統的處理使氰化提金工藝循環(huán)水中的離子得到平衡，使提金工藝正常運行，處理費用雖然較高，但保證了整個(gè)提金工藝的有序進(jìn)行。( >

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