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文檔簡介

1、利用氯的強氧化性氧化氰化物,使其分解成低毒物或無毒物的方法叫做氯氧化法。在 反響過程中, 為防止氯化氰和氯逸入空氣中, 反響常在堿性條件下進行, 故常常稱做堿性氯 化法。氯氧化法于1 9 4 2年開始應用于工業生產,至今已有六十多年了,因此,該方法比較成熟。1 氯氧化法的特點 氯氧化法的優點1氯氧化法是一種成熟的方法,在工藝設備等方面都積累了豐富的經驗。 2不少氰化廠用氯氧化法處理含氰廢水能獲得較滿意的效果,氰化物可降低到 0.5mg/L 甚至更低。3氰酸鹽能進一步水解,生成無毒物。 4硫氰酸鹽被氧化破壞,廢水毒性大為降低。5有毒的重金屬生成難溶沉淀物, 排水含重金屬濃度達符合國家規定的排放標

2、準。 6如果廢水中含砷,氯把三價砷氧化為五價砷,進而形成更難溶的砷酸鈣而除去。 砷可達標。7氯的品種可選擇,其運輸、使用比擬為人們所熟悉。8既可用于處理澄清水也可用于處理礦漿。9既可間歇處理,也可連續處理。10工藝、設備簡單,易操作。11投資少。1處理廢水過程中如果設備密閉不好 ,CNCl 逸入空氣中,污染操作環境。 2不能破壞亞鐵氰絡物和鐵氰絡物中的氰化物,也不能使其形成沉淀物而去除, 故總氰有時較高, 尤其是處理金精礦氰化廠貧液時, 由于貧液含鐵高, 可釋放氰化物很難降 低到 0.5mg/L 以下。總氰化物含量更高。3當用漂白粉或漂粉精處理高濃度含氰廢水時, 由于用量大, 廢水中氯離子濃度

3、 高,與銅形成絡合物,使銅超標。4排水氯離子濃度高,使地表水和土壤鹽化、水利設施腐蝕。 5氯離子濃度高時使鈣、鎂大量溶解,廢水從尾礦庫滲漏出來后,污染地下水, 使地下水中鈣、鎂、氯濃度大為增高,嚴重地影響水的功能,嚴重時不能飲用、不能灌溉農 田。6處理尾礦漿時,如尾礦含硫較高,可能造成氯耗大為增加。 7氯系氧化劑尤其是液氯的運輸和使用有一定的危險性, 因氯泄漏造成的人畜中 毒、農田及魚塘受危害的事故在其它行業時有發生。8屬于破壞氰化物的處理方法,不能回收廢水中任何有用物質。 9近年來氯產品價格上漲,處理本錢高。正因為這些原因,一些興旺國家在利用二氧化硫一空氣法等其它方法取代氯氧化法。2 氯氧化

4、法反響機理由于氯氧化法的反響條件不同, 廢水組成不同, 發生的化學反響也不盡相同。 研究 氯氧化法的反響機理對于降低氯耗、 提高處理效果、 防止二次污染、 降低處理本錢有重要意 義。氯與氰化物的化學反響視氯參加量不同有兩種結果, 當控制反響條件尤其是加氯量 一定時,氰化物僅被氧化成氰酸鹽,稱氰化物的局部氰化或不完全氧化:CN- +ClO-+H2O=CNCl+2O-H生成的CNCI在堿性條件下水解:CNCI+ 20H = CNO+ CI"+H>O反響速度可按下式計算:dCNCI=kCNCIOH -dtk為反響速度常數,可從圖 4-1中查到。在pH 1011, 1015分鐘CNCI

5、即可水 解完畢。pH11時,只需1分鐘。溫度對 CNCI水解的影響見圖4-1 , pH值與CNCI水解速度 關系見圖 4-2 ,溫度對水解的影響見圖 4-3 。當加氯量增加時,氰化物首先被氧化為氰酸鹽 :CN-+CIO-=CNO-+CI-或 CN+CI2+2OH = CN0+2CI-+H2O 生成的氰酸鹽又被氧化為無毒的氮氣和碳酸鹽,稱為氰化物的完全氧化,該反響是在 局部氧化的根底上完成的:2CNO-+3CIO-+H2O=2HCO3-+N2+3CI-pH<1 時 1030 分鐘生成的碳酸鹽隨反響 pH值不同存在形式也不同,當pH值低時,以CO形式逸入空氣中,當pH值高時,生成 CaCO沉

6、淀。綜上所述,氯氧化法可把氰化物氧化成兩種產物,氧化成氰酸鹽時稱氰化物的局部氧化,氰酸鹽在pH68時水解生成氨和碳酸鹽;該反響需1小時左右的時間,一般在尾礦庫內完成。總反響式如下:CN+CIO-+2H2O= NH+ HCQ-+CI-或 CN+Cl2+2OH+"O= NH+HCO+2CI-該反響理論加氯比 CI2/CN重量比,以下同。 氯把氰化物氧化成氮氣和碳酸鹽的反響稱為氰化物的完全氧化反響,其總反響式如下:2CN+5CIO-+HO= 2HCO+2 f +5CI-或 2CN-+5CI 2+10OH-=2HCO+IM +10CI-+4H2O該反響理論加氯比 CI2/CN=6.83,處理

7、1 kg氰化物比不完全氧化反響多消耗氯 4.1kg kgCN-。氰化物的不完全氧化和完全氧化之界限并不十清楚顯,當加氯比剛好滿足氰化物不完全氧化需要時,殘氰往往不能降低到 0.5mg/L ,因此必須參加過量的氯,此時,氰化物雖降 低到 0.5mg/L ,但氰酸鹽也被氰化一局部,反響進入了完全氧化階段。氯濃度與氰化物的氧 化程度之關系見圖 4-4。為了節約氯,人們進行了多種償試,試圖僅靠不完全氧化反響使氰化物達標,但目前尚無結果。實驗說明當調節反響 pH值在68.5范圍內,實際加氯量比擬低, 可比完全氧化 時節氯30%而且氰達標。但必須解決 CNCI逸出問題,加氯量不變時,反響 pH值與殘氯含

8、量的關系見圖 4-5。.2 氯與硫氰化物的反響 黃金氰化廠廢水往往含硫氰化物,有時甚至很高,硫氰化物、 氰化物、氰酸鹽的復 原順序如下:SCN-<CN-<CNO-利用氯氧化法處理廢水時, 硫氰化物必然先于氰化物被氧化。 在堿性條件下, 硫氰 化物的氧化分解與氰化物類似, 也分為兩個階段, 即不完全氧化階段和完全氰化階段。 不完 全氧化階段的產物是硫酸鹽和氰酸鹽:- - 2- -SCN+4CI0- = CNCI+ SO -+3CI-CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2OCNG2HzO= HCO+NH總反響式:- - - - 2-SCN-+4CI2+10OH-=HCO3-+NH3

9、+8CI-+3H2O+SO42- - - - - 2-或 SCN-+4CIO-+2OH-+H2O=HC3O-+NH3+4CI-+SO42-加氯比 CI2/SCN-=4.9 ,可見硫氰化物不完全氧化耗氯比氰化物不完全氧化時多。 硫氰酸鹽完全氰化生成物硫酸鹽, 碳酸鹽和氮。 也是在不完全氧化的根底上進行的, 總反響式:- - - - 2- -2SCNH1CIO-+4OH=2HC0+N2 f +2SQ -+11CI-+H2O- - - 2- -或 2SCN+11Cl2+26OH=2HCO+M+2SO-+22CI- + 12H2O理論加氯比 CI 2 SCN- =6.73 。與氰化物完全氰化時十分接近

10、。處理含硫氰化物和氰化物的廢水時, 如果控制氰化物處于不完全氧化階段, 硫氰化 物也處于不完全氧化階段。 如果控制氰化物完全氧化, 硫氰化物亦然。 這是因為兩者的不完 全氧化產物均是氰酸鹽。 硫氰化物的氧化使總氯耗有很大的增加,為此, 人們探索減少硫氰化物消耗氯的途徑,認為,在酸性反響條件下,將發生如下反響:SCN-+2CI 2=S+CNCI+3CI-反響完成后,調節 pH值68, CNCI水解,總反響如下: SCN+2Cl2+2OH=S+CNG4CI-+ H2O這個反響的加氯比 CI 2SCN-=2.45 ,與堿性條件下不完全氧化時加氯比CI2SCN-=4.9 相比, 減少一半。 而且產物中

11、硫磺在氯濃度不太高時并不再發生氧化反響, 故硫氰 化物的完全氧化反響加氯比也明顯降低。2SCN-+7CI 2+10OH-=2S+2HCO3-+N2f +14CI-+4H2O理論加氯比CI2/ SCN=4.28 ,節氯效果十清楚顯。 近年來國內有人研究出酸性氯化 法,其節氯原理大致如此。復原性物質的反響除硫氰化物外, 氰化廠廢水中還有硫代硫酸鹽, 亞硫酸鹽、硫化物、亞銅以 Cu(CN)2-、Cu(CN)32-形式存在、亞鐵以 Fe(CN)64一形式存在等,其中,前三種化合物的含量均折算 成硫代硫酸鹽S2032-含量,這是分析方法所決定的。這些物質也能與氯發生反響,其方程式 如下:2- - - 2

12、- -S203 +4CIO+2OH=2SQ +4 CI + 出0+ - - -2Cu+CIO +2OH+HO=2Cu(OH) J +CI4-+3-2Fe(CN)6 +CIO+2H=2Fe(CN)6 +CI +HO理論加氯比分別為 :CI 2/S2032 =2.54, CI2/Cu+=0.56 , CI2/Fe2+=0.64 ,但 Fe(CN)64 一 般不會氧化成 Fe(CN)63 。另外,如果廢水砷濃度較高,砷氧化成高價砷也會消耗氯:33As033 +CIO =As043 +CI加氯比 CI 2/As=0.95 。 計算氯氧化法的藥耗,也應該把這些物質的氧化考慮進去。 復原性物質的氧化順序無

13、論是化學反響還是相變化, 都需要從兩個根本方面來研究, 既要研究反響的可能性,又要研究反響的速度即實現這一可能性所需的時間。關于反響的方向限度或平衡問題,是反響的可能性問題,這是化工熱力學數據,另外,電離常數、絡合物穩定常數、難溶物的 濃度積都是熱力學常數。 根據這些數據, 我們能夠了解反響或變化是否向某個方向進行, 但 是,僅了解反響是否可能是不夠的,還必須知道反響的速度,例如,從電極電位看,H2 和O很容易反響生成水,但常溫常壓下,如果不引燃,其反響速度是極慢的。因此,要全面了 解某個化學反響是否可用于工業, 必須在研究化學熱力學的根底上研究反響的速度化學動 力學。如果化學熱力學研究證明,

14、反響可以進行,但實際上速度很慢,還要研究動力學,以 找到提高反響速度的途徑,如提高反響溫度,增加壓力,改變反響物濃度,調節pH值、加催化劑。含氰廢水中的復原性物質的氧化復原電極電位均小于氯的氧化復原電極電位,因此,從熱力學角度講, 是有可能被氯氧化的。 那么反響速度如何呢?實踐證明,S2032- 、 S032- 、 As032-、SCN和CN均能在短時間內30分鐘完成與氯的反響,廢水中有少量活性氯存在 Cl2>5mg/L, 反響就能進行,然而廢水中的氰化物不僅以游離氰化物CN和HCN形式存在,還以Pb(CN)42-、2-2-4-Zn(CN)4-、Cu(CN)2-、Cu(CN)3-、Fe(

15、CN)6-、Ag(CN)2、Au(CN)2-等絡離子形式存在,絡合氰化 物一般不象游離氰化物那么容易被氯氧化,其難易程度一方面取決于絡氰離子的穩定常數, 另一方面取決于中心離子是否能被氧化 變價金屬 ,而且氧化后是否仍與氰形成穩定的絡 合物。以Cu(CN)j為例,由于銅易從+1價被氧化為+2價,盡管Cu(CN的絡離子穩定常數 較大,但二價銅不能與氰離子形成穩定的絡合物,所以Cu(CN)32-還是很容易被氧化,結果+1價銅變為+2價銅,氰化物被氧化。Fe(CN)64-那么不然,由于其穩定常數比擬大, 一般有效氯濃 度低或反響溫度低時不易被氧化,當強化反響條件使+2價鐵被氧化為+3價時,由于 Fe

16、(CN)63-仍十分穩定,所以氰離子并不解離,也不氧化。各種物質被氧化分解的順序大致如 下:2-2-2-2-2-4-S2032->S032->SCN->CN->Pb(CN)42->Zn(CN)42->Cu(CN)32->Ag(CN)2->Fe(CN)64->Au(CN)2- 其中Fe(CN)64-的氧化是指它氧化為 Fe(CN)63-,并不是其配位離子 CN的氧化。Cu(CN)32-的氧化指銅和氰離子均被氧化。在含氰廢水中,參加足夠的氯而且 pH值適當時,上述反響的速度很快, 參加氯后, 幾乎立刻出現Cu(0H)2蘭色,這說明,排在 Cu(

17、CN之前的絡合物已被分解。Fe(CN)64-的氧化較慢, 在化工生產中, 常采用提高反響溫度的方法加快其反響速度。 從我們的處理目的出 發,該反響最好不發生,因此反響速度慢也是好事。了解了含氰廢水中各種物質的反響順序的問題。 我們就不難解釋當廢水中參加氯氣 時發生顏色變化的原因,以反響pH值從7降低到5時的加氯過程為例,反響開始時溶液呈灰白色,這是Pb、Zn的氰絡物離解出Pb2+、Zn2+與Fe(CN)64-生成沉淀物所致,稍過幾分鐘, 溶液變棕紅色,這是由于 Cu(CN)32-解離出Cu+與 Fe(CN)64-生成棕色沉淀所致。再過數分鐘, 溶液變為黃綠色,這是亞鐵氰化物氰化為鐵氰化物進而與

18、。+生成CsFe CN 6 2沉淀所致。余氯低時,Fe(CN)64-不氧化,溶液不會出現黃綠色。如果反響pH值高于10,由始至終,我們僅能觀察到 CuOH 2的藍色。廢水中重金屬銅、鉛、鋅、汞及貴金屬金、銀等均以氰絡合物形式存在,在氯氧化 法處理過程中, 除亞鐵、 鐵的氰化物、 金的氰絡物未被破壞, 其它重金屬及其均被解離出來, 并在適當的pH值條件下,通過以下反響以沉淀物形式從廢水中別離出來,在通常狀況下, 經過自然沉降的廢水中,各種重金屬含量均能到達國家規定的工業廢水排放標準。一. 重金屬與Fe(CN)64-生成沉淀物2Pb2+ Fe(CN) 64-宀 PbzFe(CN)6 J白色或灰色2

19、Zn2+Fe(CN)64-宀 Zn2Fe(CN)6(白色2CiT+Fe(CN)64- t CitFe(CN)6j棕色4Ag+Fe(CN)64- A®Fe(CN) 6 J白色膠狀 2Hf+Fe(CN)64- HFe(CN)6 J Ccf+Fe(CN)64- t CcbFe(CN)6 J白色膠狀物 2Ni2+Fe(CN)64- t Ni 2Fe(CN)6 J二. 重金屬與Fe(CN)63-形成沉淀物3Cif+2Fe(CN)63-tCifeFe(CN) 6】2J綠色 3Ag+Fe(CN)63-t AgsFe(CN) 6 2 J橙色黑褐色三. 重金屬與砷酸鹽生成沉淀物 3Ag+AsO43-t

20、Ag3AsO4J四. 重金屬與碳酸鹽形成沉淀物2Ag +CO3 t AgCO3JKsp=8.1 X 10-12Cc2+CO32- t Cc CO3 J-12Ksp=5.2X10-12Ci2+CO32-tCiCO3J-10Ksp=1.4X 10-102+ 2-2Hg2+CO32-tHgCO3J-17Ksp=8.9X 10-172+ 2-Ni 2+CO32-tNiCO3J-9Ksp=6.6X 10-9Pb2+CO32-tPbCO3JKsp=7.4X 10-14Zn2+CO32-tZnCO3J-11Ksp=1.4X 10-11金屬與氫氧化物形成沉淀物Cc2+2OH-tCc(OH)2J-14Ksp=2

21、.5X 10-142+ -Ci2+2OH-tCi(OH)2J-20Ksp=2.2 X 10-20Ni2+2OH-tNi(OH)2JKsp=2.0X 10-152+ -Ni2+2OH-tNi(OH)2J-17Ksp=1.2X 10-17五.在理論上,沉淀形成所需的pH值可由溶度積求出,但由于鹽化效應,估差甚大。由于廢水組成不同, 能與重金屬陽離子生成沉淀物的各種陰離子也不同, 具體生成什么沉淀 物,要由廢水陰離子和重金屬陽離子含量和所生成各種沉淀物溶度積大小決定。氰酸鹽的水解產物氨大局部逸入空氣中, 少量存在于廢水中可能會和能形成氨絡物的重、貴金屬離子進行下述反響:2+ 2+Ci2+4NH3=C

22、i(NH3)42+除銅外,Ag+、Ni2+也會發生類似反響,但廢水在尾礦停留時間較長,氨會被去除, 這種現象并不嚴重,在排水中重金屬不會超標。氯氧化法需要氯和石灰兩種藥劑, 氯的消耗可以根據氰化物和硫氰化物完全氧化反 應以及其它物質的氧化進行理論估算,其公式如下:1234+C5局部氧化理論氯耗: Wp=1234+C5式中Ci濃度為g/L或kg/m3。某組分濃度低時,可忽略。C1: 氰化物濃度C2: 硫氰化物濃度C3:銅濃度G硫代硫酸鹽濃度包括亞硫酸鹽濃度G3計算。處理全泥氰化炭漿廠廢水 漿時,C2、G、C4均可忽略。總氯耗僅用CN濃度決定。 G對大局部氧化廠來說可忽略。氰化廠的實際氯耗W在控制

23、好崐反響條件時可降低到理論估 算值Wt的70%- 85%但均大于 Wp不同的廢水組成尤其是 SCN濃度對節氯效果影響很大。WpL W Wt石灰耗量不太容易估算, 它與廢水的組成及氯的種類有關, 廢水中重金屬需石灰提 供 OH- 形成沉淀, 反響的產物為酸性物質, 需石灰中和, 反響的類型也影響石灰耗量。 因此, 難以用一個準確的公式估算出石灰的耗量。當使用漂白粉、 漂粉精時, 不需要石灰, 僅使用氯氣時需石灰,其耗量根據工業實 踐約為氯耗量的2-2.5倍。3WcaO=(2 - 2.5)W(kg/m 3氯氧化法處理含氰廢水過程中, 由于操作控制和設備問題, 產生劇毒的氯化氰氣體; 為了使氰化物降

24、低到 0.5mg/L ,必須參加過量的氯,致使處理后廢水中存在余氯,由于加氯 尤其是參加漂白粉、 漂粉精或次氯酸鈉這些含有效氯低但氯離子濃度高的藥劑, 使外排水中 氯離子濃度達 0.5 - 15kg/m 3;由于氰酸鹽水解生成氨, 排水中含有一定數量的氨。 這就是氯 氧化法產生二次污染的四大因素。 如何防止或盡可能減少二次污染, 是該處理方法深入研究 的方向。3 氯化氰 在用氯氧化氰化物和硫氰化物的過程中,氯化氰是反響的中間產物,這種物質沸點僅13.6 C,在水中溶解度又低,如果反響的pH值低于8.5,氯化氰的分解速度降低,那么在敞口反響器中,氯化氰就會釋放出來。污染操作場所。解決方法有兩種,

25、一是提高反響pH值,一般pH值大于9.8即可。二是采用封閉反響器,使CNCI慢慢水解,或被堿液吸收水解。氯化氰水解速度與溫度 pH值前面已講過,不再贅述。為了降低出水氰含量, 必須使廢水剩余的氯保持一定濃度, 稱為余氯。 根據實踐經 驗,當CN< 0.5mg/L時,余氯至少50mg/L。參見圖4-6。如果廢水中含亞鐵氰化物,余氰 必須更高才能使氰化物達標。因此,有的廢水要求余氯在 50mg/L 以上,含鐵更高的廢水不 適用氯氧化法, 否那么,即使再我加氯氰化物也不會達標。 余氯高時,廢水即使在尾礦庫自凈 一段時間, 余氯也不會全部消失。 美國的一項研究指出,氯同水中的泥炭等有機物起反響生

26、成氯仿三氯甲烷,氯仿的含量同膀胱癌、結腸癌和直腸癌有很大關系。如果含余氯的廢 水進入水體,就會造成水污染, 消除余氯的方法有三種,其一是向廢水中參加亞硫酸鹽,使余氯復原成氯離子。 其二是進入尾礦庫的其它廢水由于含復原性物質, 與余氯反響使之復原, 這種方法使用較多;盡管常常不是從消除余氯的目的出發。第三種方法是尾礦庫自然凈化, 此時余氯主要是在紫外線作用下生成氯氣和氯離子。 也有少量逸入大氣。 去除效果受氣候影 響大,不易反響完全。在處理廢水過程中,一定要把余氯控制在最低限度,以防止污染,減 少氯耗。? 氯離子是難與其它常見物質形成難溶沉淀物 銀除外 的陰離子, 故廢水中的氯離子 難以通過經濟

27、、 有效的方法去除,在處理含氰廢水過程中,必須參加數倍于氰化物的氯,其 產物絕大局部是氯離子, 以處理含氰化物 100mg/L 的廢水為例, 排水氯離子濃度根據所使用 的是液氯、 漂白粉、漂粉精和次氯酸鹽 電解食鹽崐水產生 分別為 0.5-1.0、0.6-1.5、 0.30.85、510kg/m3。當廢水氰化物濃度增加時,廢水中氯離子濃度成正比增加,尤其 是使用含鹽電解產生次氯酸鈉工藝時, 廢水中氯離子濃度極高。 漂白粉因活性氯降低引起加 量增加, 使廢水中氯離子濃度增加。 廢水中氯離子對水利設施有較大腐蝕性, 而且不能灌溉 農田。氯離子滲入地下水中,使水質惡化,Mg+、CaT、Cl-含量增加

28、,不能飲用。氯離子進入水體是氯氧化法的致命缺點。氰酸鹽水解生成氨NH、NH+和碳酸鹽。氨在水中產生下邊電離平衡:+NH tNH3+H-10K=5.8 X 10- 25C-10K=1.14 X 10- 5 C水中氨濃度與pH、溫度關系見圖4-7。由圖可知,pH值、溫度越高,水中的氨以NH形式存在的比例越多, 毒性也就越大, 尤其廢水中存在氰化物時, 其協同作用使毒性又有所 增加。當NH和CN分別為0.7和0.1mg/L時,在156分鐘內可導致魚類死亡。而廢水中僅 含0.1mg/L的CN或0.7mg/L的NH時不會使魚致死。氨對一些魚類2496小時的半致死濃度LC5o在0.322.92mg/L。氨

29、對魚類的9 6小時致毒濃度為0.3mg/L。氰化廠廢水處理過程產生的氨數量有限, 考慮到逸入大氣一局部以及在水中的硝化作用,排水氨濃度不會太高25mg/L,至今尚未見氨污染的報導。氯氧化法處理含氰廢水按反響的 pH 值不同分為兩類, 即堿性氯化法和酸性氯化法。 前者可使用各種含氯藥劑,在pH 1 0以上進行除氰反響,已有五十余年的應用歷史了。近年來,我國黃金行業又研究出具有節氯特點的酸性氯化法,把氰化物的局部局部 氧化反響控制在pH值小于3的條件下。目前我國至少有兩個氰化廠使用酸性氯化法,從經濟和技術 角度考慮,酸性氯化法使用液氯為佳。本節介紹廣泛使用的堿性氯化法。堿性氯化法工藝也分兩種,一種

30、是控制反響pH值在911,使廢水中氰化物降低到 0.5mg/L ,而不考慮氰化物的氧化產物是什么,或者說,把反響控制在氰化物不完全氧化 局部氧化階段,在尾礦庫內,氰酸鹽因廢水pH下降而水解。一些行業稱之為堿性氯化法一級處理工藝,我國黃金行業幾乎全部采用這種工藝,另一種是在不同的pH值條件下,第一步使氰化物在堿性條件下氧化為氰酸鹽, 第二步使氰酸鹽氧化為氮氣和碳酸鹽, 徹 底消除氰化物的毒性。我國引進的炭漿廠原設計就是這種工藝,前一種工藝簡單、氯耗小, 后一種工藝較復雜,氯耗大。堿性氯化法設備堿性氯化法工藝裝備主要由反響槽、pH值調節設備、加氯設備和檢測儀表構成。一反響槽為了使反響物混合均勻,尤

31、其是處理礦漿時,防止礦漿沉淀,反響器均為攪拌槽。 當向反響槽參加氯水、漂白粉、漂粉精、次氯酸鈉時,反響槽為敞開式即可。一般不采取特 殊的防腐措施。 氯水一般參加反響槽中心桶內以利迅速與廢水泥和, 故中心桶和攪拌器軸應 采用防腐措施。反響槽攪拌速度只要滿足固體不沉積即可,轉速低有利于節電。當氯以氣體形式參加反響槽時, 應采用全封閉式反響槽, 反響廢氣經排氣管導入吸 收裝置,吸收 CNCI、Cl2、HCN后排放。吸收液注入反響槽即可。這種反響槽及配套的廢水 處理設施要求防腐。從反響動力學角度研究, 我們在堿性氯化法工藝中采用的是全返混式反響器, 為了 使氰化物降低到 0.5mg/L 以下, 在總反

32、響時間或反響槽有效容積一定的條件下, 采用我個小 體積反響槽串聯要比采用一個大容積的反響槽要好得多。一般礦山采用二臺反響槽串聯。 由于氯氧化氰化物的反響速度較快,反響器數量超過3臺沒有多大意義。多年實踐證明,有的廢水漿無論增加反響時間還是氯加量也不能使氰化物降低到0.5mg/L ,這是由于廢水中Fe(CN)63-、Fe(CN)64-存在所產生的影響。并非反響器有效容積不夠。?但如果廢水含鋅、鋁足夠使Fe(CN)64-沉淀時,氰化物可降低到0.5mg/L ,當然,這種作用不一定發生在反響槽內, 很可能是在尾礦庫內完成的,在尾礦庫內廢水pH值降低,有利用這種反響進行。尾礦庫也 是反響器, 只不過容

33、積很大。反響產生的氰酸鹽的一局部也是在尾礦庫內水解的。 因此,尾 礦庫的幾何形狀、結構對廢水處理也起很大作用,江水面積大的尾礦庫較理想。二. pH值調節設備pH值調節設備有給料機、制乳槽、攪拌槽中和槽、流量計、調節儀表、一套 堿性氯化法裝置可能只用上述設備的幾種。在我國,目前還沒有成功地使用pH 值調節儀表的先例。當然可直接用石灰乳調節反響pH值,此時只用給料機即可,設備很簡單,優點是操作方便,勞動強度低,節約水,不必處理石灰渣,缺點是將石灰直接混入廢水,石灰不會 迅速水解形成Ca(0H)2,影響pH值的調節效果,增大石灰加量,出水pH值易超高,因此直接加石灰時,應設混合槽,使石灰在廢水中乳化

34、。 然后再進入反響槽。 直接加灰的另一缺點 是在空氣潮濕地區,石灰粉可能結塊,給料機產生堵塞。使用石灰制乳的氰化廠較多。制乳工藝有兩種, 一種是連續加水, 間歇加灰每小 時12次。其缺點是石灰乳濃度波動大。另一種是采用兩臺制乳槽輪換作業,交替使用,雖然石灰乳濃度穩定, 但操作不方便, 而且這兩種制乳工藝均要處理積累于制乳槽底部的灰 渣,較為麻煩,也有采用球磨機與螺旋分級機聯合制石灰乳的,雖效果好,但投資大,占地 面積大,本錢高。無論采用哪種制乳方法,加石灰乳的管線都容易產生堵塞,為此,有采用 泵循環石灰乳進行加石灰乳作業的, 雖解決了堵塞問題, 但本錢增加, 投資增加。 比擬簡單 的方法是利用

35、較高的流速 石崐灰乳管徑小、 管線短、 彎頭少且光滑 ,并用球閥調節流量, 也可在石灰乳管線易堵處 閥門處等 加定時疏通裝置, 其介質可以是壓力水也可是壓縮空 氣,這種方法效果好,投資小。采用石灰乳調節pH值時,不必設中和槽石灰乳與廢水的混合位置可以設在廢崐水 進入反響槽前的管道中或反響槽內。石灰乳濃度一般為1 0% 20%。我國黃金氰化廠廢水處理設施尚未采用pH值檢測、調節儀表,一般靠pH試紙檢查反響pH值。由于石灰乳在廢水中并非全部溶解,一局部還以CaO Ca(OH)2固體存在,當試紙與廢水接觸時,紙條往往分兩種顏色段,不易確定哪段為正確的 pH值。影響pH值的調整。 由于檢測頻率低,常常

36、逸出 CNCl 污染操作環境。三加氯設備及操作 采用漂白粉或漂粉精時,無論參加固體干粉還是乳液,其設備都與加灰設備相似。當使用次氯酸鈉時, 可使用流量計計量; 使用液氯時,有三種加氯方式,一種是把氯氣直接 參加反響槽, 其設備有氣化裝置 蛇管加熱器 、計量裝置、 氯化裝置可采用電或水做熱源; 最好采用石灰乳吸收氯氣, 再把次氯酸鈣注入到反響槽的工藝, 其優點是反響過程中不易逸 出CNCI,而且石灰消耗小,節省水,易于控制。常用的一種加氯方式是加氯水于反響槽中, 首先,液氯被氣化,然后經計量被吸入水中,形成氯水,再參加廢水中。普遍采用的制備氯 水的設備是自來水廠使用的加氯機。 為到達一定的氯濃度

37、, 加氯機給水參加和水量必須適宜。 加氯機給水可以是貧液也可以是新鮮水。 采用敞開式反響槽時, 用貧液制氯水時會增加 CNCI 逸出的可能性。因此大局部氰化廠用新鮮水加氯,加氯機給水壓力不應小于0.2MPa,水量一般為氯氣重量的 50倍。水量過大一方面浪費新鮮水, 另一方面減少了反響槽的處理能力。直接參加氯氣于反響槽內,需要氣體處理設備,以免反響廢氣CNCI、HCN、CI2污染環境。 在加氯過程中, 氯瓶應放在磅稱上, 由磅稱測出的重量變化推斷加氯量并估計瓶 內剩余的氯量。當瓶內氣壓降低到0.5MPa時,停業加氯,以防加氯機水倒灌到氯瓶內引起氯瓶腐蝕。冬季應對氯瓶噴淋溫水,以提高供氯蒸發所需熱

38、量。氯氣管道必須經常檢查, 發現操作場所有氯氣味時, 應檢查管道、 閥門等是事漏氣, 使用氨水涂抹管道的方法檢查漏氣處比擬實用, 因為氯氣與氨生成白霧, 易于發現。對 漏 點應謹慎處理。以防 漏加重,必要時,應停止加氯,進行徹底地修復。為了使氯連續、 平穩地參加反響器, 應同時使用幾臺加氯機并連加氯或同時使用幾 只氯瓶加氯,當更換某只氯瓶時,由于其它氯瓶仍然工作,保證了加氯量的穩定。加氯間應設低位排風機, 定時排風, 并配備防毒面具, 更換氯瓶時或發生泄漏氯事 故時,應帶防毒面具進入污染區進行工作,而且必須有人監護。四檢測儀器可通過幾種途徑了解反響進行的程度, 加氯量是否足夠、 殘氰是否到達要

39、求, 第一 種是測定反響后廢水中余氯含量,根據經驗,余氯在1050mg/L殘氰即可達標。測余氰的方法有很多, 其中取樣手工化學分析滴定法和比色法均不夠快速。 國外用比色法在線分析 儀連續測定余氯,很理想。國內個別單位用氧化復原電位法間接測量余氯濃度,比擬方便, 使用甘汞參比電極和鉑電極配合,當電位達+300mV時,說明余氯在1050mg/L。由于廢水組成不同, 使氰化物達標的余氯含量也不同, 上述兩種檢測方法必須經過實踐以確定使氰達 標的檢測值。 河套、搬其它氰化廠的經驗。 第二種是測定氰化物含量, 其優點是直接、 準確、 但測定時間長, 做為控制系統的信號尚不能滿足時間要求, 國外有利用比色

40、原理和離子選擇 電極原理而開發出的在線測氰儀,據秒效果尚好,能滿足工業生產要求。測定反響pH值的在線儀表和調節儀表在我國氰化廠有所應用,所存在的電極結垢和石灰乳流量調節閥易堵塞的問題均妥善解決,故氧化法裝置可使用pH自控設備、pH值測定儀表。堿性氯化法一級處理工藝 堿性氯化法一級處理工藝之目的是把氰化物濃度降低到 0.5mg/L 以下,而不管生成 物如何,其特點是在整個反響過程中,反響pH值不小于9。我國黃金行業幾乎全部采用這種工藝。其反響 pH值一般控制在10以上。反響條件如下:1反響pH值控制范圍9112反響時間3反響槽攪拌速度400700RPM4反響溫度常溫加石灰粉調pH值時,一般設pH值調節槽,廢水在槽中停留510分鐘,然后進入 反響槽,反響過程中不再加石灰隨著加氯及反響的進行,pH值逐漸降低到911

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