金鹽回收中的氧化技術
處理含氰廢水的深度氧化方案:
1. 臭氧催化氧化
催化劑:MnO?/Al?O?(比表面積180 m2/g)
動力學:
CN? + O? → CNO? + O?(k=3.2×103 M?1s?1)
終產物為CO?和N?(無二次污染)
2. 電化學氧化
陽極材料:BDD(摻硼金剛石)
操作條件:
電流密度100 A/m2
極板間距10 mm
處理效果:
CN?<0.1 mg/L(達標排放)
能耗8 kWh/kg CN?
經濟性對比
技術 投資成本($/t) 運行成本($/m3)
堿性氯化法 50,000 1.2
臭氧氧化 120,000 0.8
電化學氧化 80,000 0.6
金鹽回收吸附材料與技術
新型吸附劑性能對比:
活性炭類
椰殼炭:孔徑2-5nm,吸附量12kg/t
煤質炭:機械強度>95%,適用CIP工藝
離子交換樹脂
強堿性201×7:交換容量1.8mmol/g
螯合型IRC-718:選擇性系數Au/Cu=1500
功能化材料
硫醇改性SiO?:吸附速率常數k=0.12min?1
石墨烯氣凝膠:比表面積650m2/g,吸附量35kg/t
工業(yè)案例:
南非AngloGold的樹脂廠:處理量2000m3/d,尾液<0.01mg/L
動態(tài)吸附柱設計:徑高比1:4,空塔流速8BV/h
金鹽回收廢料的來源與特征
金鹽回收原料主要來自五大渠道:
(1)電鍍廢液:含金1-15g/L,同時含Ni2?、Cu2?等雜質,pH值8-12。典型組成為:
Au:3.2g/L
KCN:85g/L
有機添加劑:5-10g/L
(2)電子蝕刻廢液:微酸性(pH2-4),含Au3? 0.5-3g/L,Fe3? 20-50g/L。SEM-EDS分析顯示存在AuCl??絡合物特征峰。
(3)廢棄催化劑:汽車三元催化劑中金負載量0.1-0.5wt%,與Pt、Pd形成合金相。BET比表面積120-180m2/g。
(4)珠寶加工廢料:含金鹽拋光液的金濃度0.05-0.3%,含SiO?磨料30-50%。
(5)醫(yī)療廢棄物:如廢棄的金鹽類藥物,Au含量0.5-2mg/支。
金鹽回收濕法冶金回收技術
濕法工藝適合低濃度金鹽回收,核心步驟包括:
浸出系統
氰化浸出:NaCN濃度0.1-0.5%,pH10.5-11.5,DO>6mg/L
非氰浸出:硫脲(CS(NH?)?)體系,濃度1-2%,Fe3?作氧化劑
固液分離
板框過濾:精度1μm,處理量2-5m3/h
離心分離:3000rpm,固相含金<0.1g/t
富集提純
活性炭吸附:CIL工藝,金負載量8-15kg/t炭
溶劑萃?。杭谆惗』∕IBK)萃取率>99%
還原沉淀
鋅粉置換:Zn/Au比3:1,反應時間30min
草酸還原:pH1.5-2.0,溫度80-90℃
經濟性對比:
方法 成本(USD/kg Au) 回收率 適用濃度
氰化 850-1200 98% >1g/t
硫脲 1500-1800 95% 0.1-1g/t
樹脂 2000-2500 92% <0.1g/t
金鹽回收環(huán)保處理與安全管理
關鍵環(huán)保技術:
廢水處理
破氰工藝:
堿性氯化法:ORP>300mV,CN?<0.2mg/L
臭氧氧化:0.5-1.0g O?/g CN
重金屬去除:
硫化鈉沉淀:殘余Au<0.01mg/L
電絮凝:鋁電極,電流密度10A/m2
廢氣治理
氰化氫吸收:NaOH噴淋塔,效率>99.9%
汞齊化裝置:處理含汞金鹽廢氣
固廢處置
危廢代碼:HW17(含氰廢物)
固化處理:水泥固化體強度>10MPa
安全規(guī)范:
氰化物車間:設置HCN檢測報警(TLV=10ppm)
應急洗眼器:服務半徑15m內配置
金鹽回收生物冶金回收技術
生物技術應用進展:
菌種選擇
嗜金屬硫桿菌:氧化Fe2?產生Fe3?氧化劑
芽孢桿菌:分泌氰化物(0.1-0.3mM)
工藝參數
pH范圍:1.5-2.5(酸性)或9-10(堿性)
溫度:30-45℃
反應時間:5-15天
技術指標
浸出率:65-85%
能耗:僅為化學法的20%
投資成本:$1.2-1.8M/100tpd
局限性:
菌種耐受性:Au濃度>50mg/L時活性抑制
反應速率:比化學法慢10-20倍
12年