一種黃金冶煉廢水處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃金冶煉廢水處理工藝，它包括廢水預處理、膜過濾、MVR節(jié)能蒸發(fā)和離子交換四大工序，所述廢水預處理工序是對由堿性廢水、酸性廢水和生化廢水三股廢水組成的黃金冶煉廢水進行除TOC、調(diào)PH和除總氰處理；所述膜過濾工序包含戈爾膜過濾和板框壓濾，是針對懸浮物和顆粒物進行截留，戈爾膜過濾上清液部分回用生產(chǎn)，濃縮液經(jīng)板框壓濾；板框壓濾后濃縮液進入MVR蒸發(fā)工序進行固液分離，含貴金屬精鹽對外銷售；MVR蒸發(fā)工序的冷凝水進入離子交換工序進行深度處理去除冷凝水中的氨氮、COD和部分陰陽離子，產(chǎn)生的純水回用于生產(chǎn)車間。該黃金冶煉廢水處理工藝具有自動化程度高、處理成本低、黃金冶煉廢水資源化和零排放的特點。
【專利說明】
一種黃金冶煉廢水處理工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種黃金冶煉廢水處理工藝。
【背景技術】
[0002]在黃金冶煉生產(chǎn)中普遍采用加溫加壓無氰解吸電積、濕法萃取聯(lián)合精煉、脫金炭濕法再生配合火法再生和銀電解生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生水質(zhì)水量各不相同的酸性廢水、堿性廢水及生化廢水等三類廢水，其中酸性廢水、堿性廢水中均含有微量的黃金，其主要污染物為有機物、懸浮物和重金屬離子(銅、鉛、鋅等)，前者PH2 11、并含少量的氰化物，后者pH < 0.5，含有較高濃度的銅離子;生化廢水中主要污染物為Ca、Mg。
[0003]目前對以上廢水的處理普遍采用集中混合物化處理法，即對來自全廠的生產(chǎn)廢水混合后再采用傳統(tǒng)的“化學沉淀法+活性炭吸附法”組合工藝處理，其處理工藝如下:廢水預混合—石灰調(diào)pH—漂白粉除氰—硫化鈉除銅—活性炭吸附金—水達標外排。該處理工藝存在的缺陷一是不能去除廢水中的鹽分、氨氮，使處理后的水沒辦法回用于黃金精煉過程中水質(zhì)要求高的提純、3D硬金工序;二是按此工藝處理后，外排廢水中含金量仍有0.5 mg/L左右，造成較多有價金屬的流失;三是該處理工藝采用傳統(tǒng)的固液分離方法一“絮凝技術+板框壓濾”組合固液分離技術，系統(tǒng)自動化水平低，員工操作強度大，出水懸浮物高。
[0004]CN102923882 A公開了一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝，采用該技術雖然可以實現(xiàn)廢水中有價元素的分別回收和廢水重復使用，并可解決廢水循環(huán)使用容易導致管道堵塞的難題，該工藝主要采用混合物化法沉降凈化處理廢水中的重金屬離子，不能去除廢水中的鹽分、氨氮及COD等因子，處理后的水只能回用于水質(zhì)要求不高選礦工序，不能回用于黃金精煉水質(zhì)要求高的提純、3D硬金工序。
[0005]CN104445799 A公開了一種高鹽、氨氮和難處理的黃金冶煉廢水的處理方法，該方法主要采用了脫鹽預處理、兩段分置蒸發(fā)，生化處理等工藝流程。該方法采用兩段分置蒸發(fā)原液PH值在11.5 ± 0.5，得到蒸餾水需再次調(diào)節(jié)PH，會造成回用水鹽度增加，該方法同樣存在鹽分去除不干凈，且采用生化法處理氨氮存在處理周期長、環(huán)境差、處理水回用效果不理想等缺點，不適用黃金精煉水質(zhì)要求高的提純和3D硬金工序。
[0006]解決上述問題國內(nèi)外目前尚無成熟技術可借鑒，為此，有必要研發(fā)一種自動化程度高、處理成本低、黃金冶煉廢水資源化和零排放的黃金冶煉廢水處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種自動化程度高、處理成本低、黃金冶煉廢水資源化和零排放的黃金冶煉廢水處理工藝。
[0008]本發(fā)明一種黃金冶煉廢水處理工藝包括廢水預處理、膜過濾、MVR節(jié)能蒸發(fā)和離子交換四大工序，所述廢水預處理工序是對由堿性廢水、酸性廢水和生化廢水三股廢水組成的黃金冶煉廢水進行除T0C、調(diào)PH和除總氰處理;所述膜過濾工序包含戈爾膜過濾和板框壓濾，是針對懸浮物和顆粒物進行截留，戈爾膜過濾上清液部分回用生產(chǎn)，濃縮液經(jīng)板框壓濾;板框壓濾后濃縮液進入MVR蒸發(fā)工序進行固液分離，含貴金屬精鹽對外銷售;MVR蒸發(fā)工序的冷凝水進入離子交換工序進行深度處理去除冷凝水中的氨氮、COD和部分陰陽離子，產(chǎn)生的純水回用于生產(chǎn)車間。
[0009]所述黃金冶煉廢水處理工藝四大工序的具體操作步驟為:
(I )、針對酸性廢水中的萃取廢水先進入自制的聲波除萃取劑裝置，通過控制液位，利用壓力差，使萃取劑流進儲萃取劑槽，實現(xiàn)了萃取劑與廢水的初步分離;對于萃取廢水中分離不徹底的萃取劑和三相進入到三級階梯存在高低差改進后的密閉玻璃罐中進行過濾處理玻璃罐填充改性纖維球，處理后廢水TOC小于200 mg.L—1 ；
(2)、三股廢水匯集到預處理池進行均質(zhì)混合，利用PH自動控制加液機自動加酸加堿，調(diào)節(jié)溶液PH，達到預設值PH 7.5;
(3)、在同一處理池中對調(diào)節(jié)好酸堿度的廢水，按檢測結果加入組合藥劑A+B因科法氧化法除總氰，處理后總氰小于2 mg/L；
(4)、預處理后廢水進入膜過濾工序:戈爾膜過濾除去混合廢水中懸浮物至SS小于200mg/l，凈化水部分回用于水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)車間再生洗脫金炭使用，對于水質(zhì)要求較高的提純車間和3D硬金車間使用生產(chǎn)用水采用深化處理；
(5 )、濃縮液經(jīng)板框壓濾，清液和上述剩余廢水進入到MVR蒸發(fā)工序對濃縮液進行固液分離；
(6)、原液通過進料栗加壓進入MVR系統(tǒng)，進料經(jīng)過電磁流量計計量后把電信號傳送給PLC，PLC根據(jù)操作人設定的流量調(diào)節(jié)進料栗轉速使進料量恒定在設定值;進料經(jīng)過板式換熱器與冷凝水換熱使原料液溫度升高，后進入蒸發(fā)器；
(7)、空氣或二次蒸汽通過壓縮機壓縮后溫度上升，作為熱源回到強制循環(huán)換熱器殼程對物料進行換熱；原液在強制循環(huán)栗的推動下進入結晶分離器后壓力降低溶液產(chǎn)生閃蒸，生產(chǎn)的二次蒸汽在分離器中上升從蒸汽管路排出，溶液產(chǎn)生過飽使晶核成長，當晶核成長到較大晶體時沉降到結晶分離器底部，較小的晶核和物料一同流入換熱器繼續(xù)進行蒸發(fā)；
(8)、蒸汽將熱量傳遞給物料使物料不斷蒸發(fā)，蒸汽被冷凝為冷凝水匯集到冷凝水罐中，然后經(jīng)過冷凝水栗加壓后與原料液換熱后排出；冷凝水流量和壓力通過流量計和壓力表進行指示監(jiān)控；
(9)、晶漿經(jīng)過旋液器增稠后進入冷卻結晶釜，根據(jù)鹽的溶解特性，即晶漿溫度降低從而產(chǎn)生更多的結晶，而后進入離心機中，在離心力作用下母液被分離出來排入母液罐打回強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)濃縮結晶，無機鹽結晶留在離心框內(nèi)被螺旋推出離心機，進入鹽槽進行包裝對外銷售；
(10)、冷凝水進入到離子交換工序4進行深度處理，冷凝水進入活性沸石除氨氮濾料，當水從活性沸石濾料流過，NH4+陽離子與活性沸石濾料發(fā)生離子交換，達到去除氨氮離子目的。NH4+去除率達到95%，純水氨氮含量小于15 mg/L；
(11)、經(jīng)過活性沸石過濾的水進入陽離子交換除水中的陽離子，如Ca2+Mg2+Na+K+Fe2+等。去除率達到90%;
(12)、中水進入陰離子交換樹脂去水中的陰離子，如Cl—、S042—、N03—、CO32一等。去除率達到95%;
(13)、通過陰陽離子的交換可以將原水中所含的各種鹽類除去，而形成純水回用于車間；
(14)、工藝流程中各工藝條件均設有現(xiàn)場顯示或參數(shù)變送器，由PLC集中控制，通過工控機的組態(tài)軟件進行監(jiān)視、報警和自動控制。
[0010]上述黃金冶煉廢水處理工藝通過將黃金冶煉末端廢水經(jīng)因科法氧化預處理+戈爾膜過濾+MVR節(jié)能蒸發(fā)+離子交換處理，處理后的水質(zhì)及水量可滿足生產(chǎn)車間的正常用水需要，減少最終達到不排工業(yè)廢水;同時，冶煉廢水中含有的黃金等有價金屬全部實現(xiàn)回收利用;還可以有效改善現(xiàn)有環(huán)保車間的工作環(huán)境、降低工人勞動強度。
[0011]將本發(fā)明技術應用于根據(jù)紫金礦業(yè)集團黃金冶煉有限公司，該公司的黃金冶煉廢水包括酸性廢水、堿性廢水和生化廢水等三種水體，采用組合藥劑因科氧化法預處理末端混合廢水，將廢水中的PH控制在6?9、總氰處理到2mg/l以下；后經(jīng)戈爾膜過濾去除懸浮物和截留顆粒物，凈化水SS小于200mg/l;經(jīng)MVR蒸發(fā)結晶進行固液分離，產(chǎn)生的冷凝水過樹脂吸附深度處理后循環(huán)使用紫金礦業(yè)集團黃金冶煉有限公司，結晶鹽對外銷售。從一年多的使用效果看，能完全滿足黃金冶煉企業(yè)的生產(chǎn)要求，其中:PH 6?9、電導率<200S、NH3-N<15mg/L、CNT <0.1 mg/l、N03— <0.1 mg/l、Cl— < 10mg/l，廢水中金的回收率99.99%，年回收黃金15kg，年直接收益330萬元以上，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。該工藝不產(chǎn)生新的污染物，屬綠色節(jié)能環(huán)保工藝可在有色行業(yè)中推廣。
[0012]本發(fā)明通過對生產(chǎn)廢水水質(zhì)特點系統(tǒng)分析，提出對黃金冶煉廢水分質(zhì)處理的工藝進行技術研究，并提出在技術集成、創(chuàng)新的基礎上進行產(chǎn)業(yè)化應用，系統(tǒng)研究了黃金冶煉廢水集成處理技術，包括高鹽度堿性體系中低濃度金的高效還原提金技術，集成了高酸度硝酸體系高鹽度含氰廢水多效低耗MVR蒸發(fā)等先進技術，系統(tǒng)形成了分質(zhì)回收-綜合凈化-鹽水分離聯(lián)合處理新工藝，實現(xiàn)黃金冶煉廢水資源化和零排放處理。
【附圖說明】
[0013]附圖標記:廢水預處理工序1、膜過濾工序2、MVR蒸發(fā)工序3、離子交換工序4。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明一種黃金冶煉廢水處理工藝作進一步詳細說明。
[0015]圖1所示本發(fā)明一種黃金冶煉廢水處理工藝包括廢水預處理1、膜過濾2、MVR節(jié)能蒸發(fā)3和離子交換4四大工序，其中廢水預處理工序I是對由堿性廢水、酸性廢水和生化廢水三股廢水組成的黃金冶煉廢水進行除T0C、調(diào)PH和除總氰處理;廢水預處理工序I處理完進入到膜過濾工序2處理，針對懸浮物和顆粒物進行截留，包含戈爾膜過濾和板框壓濾;戈爾膜過濾上清液部分回用生產(chǎn)，濃縮液經(jīng)板框壓濾進入MVR蒸發(fā)工序3對濃縮液進行固液分離，含貴金屬精鹽對外銷售，冷凝水進入離子交換工序4進行深度處理去除冷凝水中的氨氮、COD和部分陰陽離子，產(chǎn)生的純水回用于生產(chǎn)車間。
[0016]根據(jù)上述四大工序，冶煉廢水處理工藝處理步驟為:
1、針對酸性廢水中的萃取廢水先進入自制的聲波除萃取劑裝置，通過控制液位，利用壓力差，使萃取劑流進儲萃取劑槽，實現(xiàn)了萃取劑與廢水的初步分離。對于萃取廢水中分離不徹底的萃取劑和三相進入到三級階梯存在高低差改進后的密閉玻璃罐中進行過濾處理玻璃罐填充改性纖維球，處理后廢水TOC小于200 mg.L—1。
[0017]2、三股廢水匯集到預處理池進行均質(zhì)混合，利用PH自動控制加液機自動加酸加堿，調(diào)節(jié)溶液PH，達到預設值PH 7.5。
[0018]3、在同一處理池中對調(diào)節(jié)好酸堿度的廢水，按檢測結果加入組合藥劑A+B因科法氧化法除總氰，處理后總氰小于2 mg/L。
[0019]4、預處理后廢水進入膜過濾工序2:戈爾膜過濾除去混合廢水中懸浮物至SS小于200mg/l，凈化水部分回用于水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)車間再生洗脫金炭使用，對于水質(zhì)要求較高的提純車間和3D硬金車間使用生產(chǎn)用水采用深化處理。
[0020]5、濃縮液經(jīng)板框壓濾，清液和上述剩余廢水進入到MVR蒸發(fā)工序3對濃縮液進行固液分離。
[0021]6、原液通過進料栗加壓進入MVR系統(tǒng)，進料經(jīng)過電磁流量計計量后把電信號傳送給PLC，PLC根據(jù)操作人設定的流量調(diào)節(jié)進料栗轉速使進料量恒定在設定值。進料經(jīng)過板式換熱器與冷凝水換熱使原料液溫度升高，后進入蒸發(fā)器。
[0022]7、空氣或二次蒸汽通過壓縮機壓縮后溫度上升作為熱源回到強制循環(huán)換熱器殼程對物料進行換熱。原液在強制循環(huán)栗的推動下進入結晶分離器后壓力降低溶液產(chǎn)生閃蒸，生產(chǎn)的二次蒸汽在分離器中上升從蒸汽管路排出，溶液產(chǎn)生過飽使晶核成長，當晶核成長到較大晶體時沉降到結晶分離器底部，較小的晶核和物料一同流入換熱器繼續(xù)進行蒸發(fā)。
[0023]8、蒸汽將熱量傳遞給物料使物料不斷蒸發(fā)，蒸汽被冷凝為冷凝水匯集到冷凝水罐中，然后經(jīng)過冷凝水栗加壓后與原料液換熱后排出。冷凝水流量和壓力通過流量計和壓力表進行指示監(jiān)控。
[0024]9、晶漿經(jīng)過旋液器增稠后進入冷卻結晶釜，根據(jù)鹽的溶解特性，即晶漿溫度降低從而產(chǎn)生更多的結晶，而后進入離心機中，在離心力作用下母液被分離出來排入母液罐打回強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)濃縮結晶，無機鹽結晶留在離心框內(nèi)被螺旋推出離心機，進入鹽槽進行包裝對外銷售。
[0025]10、冷凝水進入到離子交換工序4進行深度處理，冷凝水進入活性沸石除氨氮濾料，當水從活性沸石濾料流過，NH4+陽離子與活性沸石濾料發(fā)生離子交換，達到去除氨氮離子目的。NH4+去除率達到95%，純水氨氮含量小于15 mg/L。
[0026]11、經(jīng)過活性沸石過濾的水進入陽離子交換除水中的陽離子，如Ca2+Mg2+Na+K+Fe2+等。去除率達到90%。
[0027]12、中水進入陰離子交換樹脂去水中的陰離子，如Cl一、S042一、N03一、CO32一等。去除率達到95%。
[0028]13、通過陰陽離子的交換可以將原水中所含的各種鹽類除去，而形成純水回用于車間。
[0029]14、工藝流程中各工藝條件均設有現(xiàn)場顯示或參數(shù)變送器，由PLC集中控制，通過工控機的組態(tài)軟件進行監(jiān)視、報警和自動控制。
【主權項】
1.一種黃金冶煉廢水處理工藝，其特征是:它包括廢水預處理、膜過濾、MVR節(jié)能蒸發(fā)和離子交換四大工序;所述廢水預處理工序是對由堿性廢水、酸性廢水和生化廢水三股廢水組成的黃金冶煉廢水進行除TOC、調(diào)PH和除總氰處理;所述膜過濾工序包含戈爾膜過濾和板框壓濾，是針對懸浮物和顆粒物進行截留，戈爾膜過濾上清液部分回用生產(chǎn)，濃縮液經(jīng)板框壓濾;板框壓濾后濃縮液進入MVR蒸發(fā)工序進行固液分離，含貴金屬精鹽對外銷售;MVR蒸發(fā)工序的冷凝水進入離子交換工序進行深度處理去除冷凝水中的氨氮、COD和部分陰陽離子，產(chǎn)生的純水回用于生產(chǎn)車間。2.如權利要求1所述黃金冶煉廢水處理工藝，其特征是:所述黃金冶煉廢水處理工藝四大工序的具體操作步驟為: (1)、針對酸性廢水中的萃取廢水先進入自制的聲波除萃取劑裝置，通過控制液位，利用壓力差，使萃取劑流進儲萃取劑槽，實現(xiàn)了萃取劑與廢水的初步分離;對于萃取廢水中分離不徹底的萃取劑和三相進入到三級階梯存在高低差改進后的密閉玻璃罐中進行過濾處理玻璃罐填充改性纖維球，處理后廢水TOC小于200 mg.L—1 ； (2)、三股廢水匯集到預處理池進行均質(zhì)混合，利用PH自動控制加液機自動加酸加堿，調(diào)節(jié)溶液PH，達到預設值PH 7.5; (3)、在同一處理池中對調(diào)節(jié)好酸堿度的廢水，按檢測結果加入組合藥劑A+B因科法氧化法除總氰，處理后總氰小于2 mg/L; (4)、預處理后廢水進入膜過濾工序:戈爾膜過濾除去混合廢水中懸浮物至SS小于200mg/l，凈化水部分回用于水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)車間再生洗脫金炭使用，對于水質(zhì)要求較高的提純車間和3D硬金車間使用生產(chǎn)用水采用深化處理； (5 )、濃縮液經(jīng)板框壓濾，清液和上述剩余廢水進入到MVR蒸發(fā)工序對濃縮液進行固液分離； (6)、原液通過進料栗加壓進入MVR系統(tǒng)，進料經(jīng)過電磁流量計計量后把電信號傳送給PLC，PLC根據(jù)操作人設定的流量調(diào)節(jié)進料栗轉速使進料量恒定在設定值;進料經(jīng)過板式換熱器與冷凝水換熱使原料液溫度升高，后進入蒸發(fā)器； (7)、空氣或二次蒸汽通過壓縮機壓縮后溫度上升作為熱源回到強制循環(huán)換熱器殼程對物料進行換熱；原液在強制循環(huán)栗的推動下進入結晶分離器后壓力降低溶液產(chǎn)生閃蒸，生產(chǎn)的二次蒸汽在分離器中上升從蒸汽管路排出，溶液產(chǎn)生過飽使晶核成長，當晶核成長到較大晶體時沉降到結晶分離器底部，較小的晶核和物料一同流入換熱器繼續(xù)進行蒸發(fā)； (8)、蒸汽將熱量傳遞給物料使物料不斷蒸發(fā)，蒸汽被冷凝為冷凝水匯集到冷凝水罐中，然后經(jīng)過冷凝水栗加壓后與原料液換熱后排出；冷凝水流量和壓力通過流量計和壓力表進行指示監(jiān)控； (9)、晶漿經(jīng)過旋液器增稠后進入冷卻結晶釜，根據(jù)鹽的溶解特性，即晶漿溫度降低從而產(chǎn)生更多的結晶，而后進入離心機中，在離心力作用下母液被分離出來排入母液罐打回強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)濃縮結晶，無機鹽結晶留在離心框內(nèi)被螺旋推出離心機，進入鹽槽進行包裝對外銷售； (10)、冷凝水進入到離子交換工序4進行深度處理，冷凝水進入活性沸石除氨氮濾料，當水從活性沸石濾料流過，NH4+陽離子與活性沸石濾料發(fā)生離子交換，達到去除氨氮離子目的，順4+去除率達到95%，純水氨氮含量小于15 mg/L； (11)、經(jīng)過活性沸石過濾的水進入陽離子交換除水中的陽離子，如Ca2+Mg2+Na+K+Fe2+等，去除率達到90%; (12 )、中水進入陰離子交換樹脂去水中的陰離子，如Cl—、S042—、N03—、CO32 一等，去除率達到95%; (13)、通過陰陽離子的交換可以將原水中所含的各種鹽類除去，而形成純水回用于車間； (14)、工藝流程中各工藝條件均設有現(xiàn)場顯示或參數(shù)變送器，由PLC集中控制，通過工控機的組態(tài)軟件進行監(jiān)視、報警和自動控制。
【文檔編號】C02F103/16GK105859000SQ201610205141
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】劉亞建, 林烽先, 孫根榮, 熊輝昌, 應宗波, 吳衛(wèi)煌, 羅忠?guī)r, 林巧華, 陳有生
【申請人】紫金礦業(yè)集團股份有限公司