在黃金生產中，由于金的濕法提取需要使用氰化物，因而在生產過程中必然產生一定量的含氰廢水。高濃度含氰廢水毒性大，在生產過程中其處理措施主要是循環利用和達標排放。根據國家環境保護政策要求，積極提倡“零排放”，所以目前高濃度含氰廢水都必須回收循環利用，但由于循環利用會導致廢水中對生產工藝產生影響的各種有害元素離子不斷積累，影響生產工藝指標。
目前，國內對含氰廢水的處理技術研究比較多，氰化物的處理方法為氧化法，多采用氯氧化法、臭氧氧化法、因科法等，但國內外對高濃度含氰廢水的處理技術很少，多存在工藝復雜，處理效果不穩定，污染物去除率低、運行成本高的問題。因此，某黃金礦山企業急需尋求一種高濃度含氰廢水的處理方法，處理后廢水能循環利用至生產工藝中，在保證工藝穩定運行的同時，又能夠回收廢水中一部分有價組分。
某黃金礦山針對金精礦采用氧化焙燒—氰化—鋅粉置換工藝提金，產生的廢水中氰化物和銅含量高，分別采用酸化回收法和硫化回收法對廢水中的銅進行回收，考察銅的回收效果。回收銅渣經過高溫脫氰處理后滿足《黃金行業氰渣污染控制技術規范》(HJ943—2018)作為有色金屬冶煉的替代原料要求，可以精礦產品形式計價外售;廢水再經降氰沉淀法深度處理，進一步降低氰化物和重金屬含量，處理后的廢水總氰化物濃度<50mg/L，能循環利用至生產工藝中。
1、試驗部分
1.1 儀器和試劑
試驗儀器有：UV-1700紫外分光光度計，AA6300原子吸收分光光度計，化學滴定裝置，DELTA320pH計，BSA224S天平，85-2A磁力攪拌器。
試驗藥劑有：98%濃硫酸、氧化鈣、硫酸亞鐵、九水合硫化鈉，均為分析純。
1.2 水質性質
取某黃金礦山高濃度含氰廢水進行分析，其化學成分見表1。
由表1可知，含氰廢水中主要污染物組成為氰化物和銅，其中總氰化物濃度3340mg/L，易釋放氰化物濃度1630mg/L，與金屬絡合氰化物占51.2%，處理難度大；總銅濃度1550mg/L，考慮銅可回收利用，試驗主要研究對象為氰化物和銅。
1.3 試驗方法
針對廢水中銅有較高回收價值，采用酸化回收和硫化回收兩種方法考察對銅的回收效果，回收銅渣經過高溫處理后以精礦產品形式計價外售;廢水再經降氰沉淀法深度處理，進一步降低氰化物和重金屬含量，處理后廢水能循環利用至生產工藝中。
2、試驗結果與討論
2.1 酸化回收法試驗
每次取1.0L廢水進行試驗，按4、5、6mL/L投加濃硫酸，攪拌反應1h，反應結束后過濾，對酸化液成分進行分析，分析結果圖1。
由圖1可見，加酸量為5mL/L時，酸化液中銅濃度為26.2mg/L，總氰化物濃度為835.24mg/L，銅去除率為98.3%；繼續增加硫酸用量，銅去除效果變化不顯著，考慮藥劑成本確定濃硫酸用量為5.0mL/L。
2.2 硫化回收法試驗
每次取1L廢水進行試驗，分別加入3、4、6、7、8g/L硫化鈉，投加濃硫酸控制pH值在4.5左右，攪拌反應1h，反應結束后過濾，對處理液成分進行分析，分析結果見圖2。
由圖2可見，當硫化鈉投加量為8g/L時，處理液中銅的濃度為111mg/L，總氰化物濃度為1225.54mg/L，廢水中銅的去除率為92.8%，相比酸化回收法，硫化回收法處理成本高，處理效果差，因此建議采用酸化回收法對廢水進行處理。
2.3 酸化渣高溫脫氰試驗
2.3.1 酸化渣成分分析
酸化回收法硫酸用量為5mL/L時，對酸化渣成分進行分析，結果見表2。
由表2可知，酸化渣處理后含水率為30.18%，其中銅含量為26.80%，總氰化物含量為6.76%(67600mg/kg)，超過《黃金行業氰渣污染控制技術規范》(HJ943—2018)第8.3條“氰渣作為有色金屬、稀貴金屬、黑色金屬冶煉的替代原料時，其總氰化物(以CN-計)根據HJ745測得的值不得高于1500mg/kg。”酸化渣需要經過無害化處理，經處理后總氰化物含量小于1500mg/kg方可作為替代原料。
2.3.2 酸化渣高溫脫氰處理試驗
取一定量酸化渣置于管式爐中300℃加熱1h，采用10%氫氧化鈉作為吸收液，測定高溫處理后酸化渣中各組分含量，結果見表3。
由表3可知，經過高溫處理后的酸化渣總氰化物含量為0.119%(1190mg/kg)，滿足《黃金行業氰渣污染控制技術規范》(HJ943—2018)第8.3條“氰渣作為有色金屬、稀貴金屬、黑色金屬冶煉的替代原料時，其總氰化物(以CN-計)根據HJ745測得的值不得高于1500mg/kg。”因此，經過高溫處理后的酸化渣可以作為替代原料。
為進一步探究高溫脫氰原理，對吸收液成分進行分析，結果見表4。
由表4可知，吸收液中主要成分為易釋放氰、氨氮和亞硫酸鹽，因此推測酸化渣經過高溫分解產生的氣體主要為HCN、NH3和SO2。
2.4 降氰沉淀試驗
2.4.1 硫酸亞鐵投加量試驗
每次取1L酸化液于反應器中，分別加入3、4、5、6、8g/L硫酸亞鐵，使用氧化鈣控制pH值約6.5，攪拌反應0.5h，反應結束后過濾，對處理液成分進行分析，結果見圖3。
由圖3可見，隨著硫酸亞鐵投加量的增加，對氰化物的處理效果越好;當硫酸亞鐵投加量至6.0g/L時，處理液中總氰化物濃度為45.8mg/L，繼續增大硫酸亞鐵投加量，總氰化物濃度變化不大;考慮藥劑成本，確定硫酸亞鐵投加量為6.0g/L。
2.4.2 中和液成分分析
使用氧化鈣將硫酸亞鐵處理液調至pH值約8.0，對中和液成分進行分析，結果見表5。
由表5可知，經過中和處理后，中和液氰化物進一步降低，總氰化物濃度為11.97mg/L，易釋放氰化物濃度為8.79mg/L，處理后廢水能循環利用至生產工藝中。
3、結論
(1)某黃金礦山高濃度含氰廢水酸化回收試驗加酸量為5mL/L時，廢水中銅去除率為98.3%，酸化渣含水率為30.18%，銅含量為26.8%，總氰化物含量為6.76%(67600mg/kg)；硫化回收試驗硫化鈉投加量為8g/L時，銅去除為92.8%，相比酸化回收法，硫化回收法處理成本高，處理效果差，建議采用酸化回收法對廢水進行處理。
(2)經高溫處理后的酸化渣中總氰化物含量為0.119%(1190mg/kg)，滿足《黃金行業氰渣污染控制技術規范》(HJ943—2018)第8.3條“氰渣作為有色金屬、稀貴金屬、黑色金屬冶煉的替代原料時，其總氰化物(以CN-計)根據HJ745測得的值不得高于1500mg/kg。”因此，經過高溫處理后的酸化渣可以作為替代原料。酸化渣經過高溫分解產生的氣體主要為HCN、NH3和SO2。
(3)降氰沉淀試驗硫酸亞鐵最佳投加量為6g/L，處理液中總氰化物濃度為45.8mg/L，易釋放氰化物濃度為8.79mg/L，處理后廢水能循環利用至生產工藝中。( >
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