金精矿制酸净化污酸的过滤及回收利用

宋耀远，杨要峰，赵可江，陈海革，何向阳，周清波, 乔龙飞

(灵宝黄金股份有限公司黄金冶炼分公司，河南灵宝472500)

金精矿制酸净化污酸的过滤及回收利用

宋耀远，杨要峰，赵可江，陈海革，何向阳，周清波, 乔龙飞

(灵宝黄金股份有限公司黄金冶炼分公司，河南灵宝472500)

介绍了金精矿沸腾焙烧-氰化工艺净化工序外排稀酸采用FBL过滤器进行深度净化的操作要点及应用效果。过滤后污酸中焙砂质量浓度由2 100～2 200 mg/L降至18～20 mg/L，年可回收焙砂量17.3 t。洁净稀酸用于含氰贫液酸化处理工序，使浓硫酸单耗从10.68 kg/m3降至1.8 kg/m3，残氰质量浓度为10～15 mg/L，达到了预期工艺效果。

金精矿 硫酸生产 污酸 净化 过滤

有色金属冶炼烟气制酸工艺中净化工序会产生一部分稀酸，相比成品硫酸，这部分稀酸w(H2SO4)在5%～30%，且成分复杂。目前净化稀酸处理工艺有蒸发浓缩[1]、表面过滤器净化[2]、树脂吸附[3]、硫化法[4-5]、硫酸亚铁-石灰法[6-7]等，这些工艺处理这部分污酸成本较高，使企业难以承受。

灵宝黄金股份有限公司黄金冶炼分公司(以下简称黄金公司)采用沸腾焙烧-氰化工艺处理金精矿，其中制酸系统净化工序产生的稀酸中含贵金属金精矿焙砂粉尘，特点是焙砂细度高，污酸中含固量低，另外还含有氟离子等杂质元素，板框过滤困难。随着近年来产能提高导致制酸系统高负荷运行，净化负荷不断增加，除尘效果下降，污酸中尘量增加。部分尘随污酸外排至水处理系统中和后排放，不仅消耗大量石灰石，增加了水处理成本费用，同时稀酸中尘量增加后，容易造成净化板式换热器酸路结垢，导致换热效果下降。

2016年5月底，黄金公司采用FBL稀酸净化器进行污酸净化工业试验，运行4个月，通过现场试验确定FBL过滤器和污酸酸化工业应用的操作参数和效果，摸索了现场最佳操作条件，并将净化后稀酸用于碱性含氰贫液处理，变废为宝。

1 净化工序稀酸处理

1.1 工艺原理

FBL过滤器的过滤原理是滤料拦截、深层静电吸附。 过滤器上部有一层悬浮过滤介质， 大颗粒的悬浮物被过滤介质拦截，达到一定时间后在滤料表面形成一层滤饼，滤饼也起到过滤作用。细小的颗粒进入滤料内层，被滤料深层静电吸附，使排出液清澈。细小颗粒经过自动反冲洗后散落。 FBL过滤介质材质为聚合改性发泡材料，粒径1.0～2.0 mm。

根据黄金公司三分厂净化系统设备配置及现场布局，确定了改造工艺流程：内喷文氏管高位槽稀酸自流进入FBL过滤器，在反流至填料层时，大颗粒絮凝沉降。小颗粒在填料层底部形成滤饼，滤饼又可以起到拦截作用，当滤饼厚度增加，则脱落沉降。更加细小颗粒进入填料层进行拦截过滤，间隔一定时间后，打开阀门底部间歇排污，排污固量质量分数30%以上，送入电除尘器刮板机下搅拌槽，调浆后用软管泵输送至炉前酸浸槽。

FBL过滤器结构如图1。

图1 FBL过滤器结构结构示意

应用FBL过滤器改造后工艺流程如图2。

（4）激光淬火扫描方式 激光淬火的扫描方式有圆形或矩形光斑的窄带扫描和线形光斑的宽带扫描。窄带扫描的硬化带宽度与光斑直径相近，一般在5mm以内。对于要求大面积硬化时，必须逐条地进行扫描，扫描带之间需要重叠，重叠部分将留下回火软化带。回火软化带的宽度与光斑特性有关，一般均匀矩形光斑产生的回火软化带较小。为了减少软化带的不良影响，需采用宽带扫描技术。宽带扫描将聚焦的圆光斑变成线光斑，扫描宽度大为提高。

图2 应用FBL过滤器改造后工艺流程

1.2 操作要点及应用效果

为确保设备正常稳定运行和过滤指标最优，重点采取以下措施：①组织操作人员进行过滤器原理及操作程序培训；②每天白班取过滤后液体样，现场存放连续3天液体样，便于观察液体清洁度变化，及时调节；③根据实际情况，将自动排污时间由最初的每半小时10 s调整为14 s，以优化过滤指标；④定期检查清理气控阀塑料杯内积污，确保气控阀正常切换；⑤定期清理絮凝剂桶内污泥，确保药剂正常添加。

FBL过滤器运行4个月的应用效果如下：

1)按照班次取样分析数据显示，净化稀酸含固量质量浓度由过滤前2 100～2 200 mg/L降至过滤后18～20 mg/L，稀酸清洁度得到明显提高，如表1所示。

2)稀酸中尘量下降后，对循环酸泵密封磨损减轻，泄漏倒泵次数明显减少。

表1 净化稀酸过滤前后固体含量

3)撤掉过滤板框1台，软管泵1台，年节电4.7×104kWh，滤布费用2 500元，维修费用4 000元。

4)按每小时外排稀酸1 m3计算，每小时可回收含金焙砂2 kg，年可回收含金焙砂物料17.3 t，焙砂价值按6 000元/t计，每年可产生经济效益10.38万元。滤饼焙砂成分：w(Au)为0.001 5%～0.002 0%,w(Ag)0.040%～0.045%,w(Cu)0.5%,w(Pb)0.8%。

2 洁净稀酸用于酸化含氰贫液

2.1 含氰贫液酸化工艺流程

黄金公司三分厂的浸金氰化法工艺定期要开路部分含氰贫液，防止重金属和盐分积累，造成操作问题和工艺指标恶化[8]。含氰贫液处理工艺为酸化法，氰化贫液排放量约为10～20 m3/h。含氰贫液酸化工艺流程如图3。

图3 含氰贫液酸化工艺流程

2.2 净化后稀酸的现场应用

1)试验室条件：稀酸调节pH值为1，温度27 ℃，反应时间1 h，测定反应前后液体氰离子浓度。试验室一级反应情况，残氰质量浓度为29 mg/L。

含氰贪液酸化试验流程见图4。

图4 含氰贫液酸化试验流程

2)现场工艺条件：pH值为1.0～1.5，温度27 ℃，停留时间37 h，二级吹脱、二级吸收，残氰质量浓度10～15 mg/L。2016年6—9月酸化含氰贫液测定数据(平均值) 为：进液残氰质量浓度1.0～1.2 g/L,出液残氰质量浓度10～15 mg/L。

2016年6—9月现场贫液酸化工序浓硫酸用量情况见表4。

表4 2016年6—9月现场贫液酸化工序浓硫酸用量情况

2016年6月全月处理含氰贫液7 566 m3，酸化完全使用w(H2SO4)98%硫酸80.84 t，单耗10.68 kg/m3，回收w(NaH)30%氰化钠30.10 t。7月份处理含氰液体8 684 m3，使用w(H2SO4)98%硫酸搭配部分净化后稀酸进行酸化，w(H2SO4)98%硫酸用量63.02 t，单耗7.26 kg/m3，回收w(NaH)30%氰化钠34.65 t；8月份处理含氰液体10 001 m3，进一步提高净化稀酸使用比例，使用w(H2SO4)98%硫酸32.4 t，单耗3.24 kg/m3。回收30%氰化钠39.97 t。9月份处理含氰液体9 769 m3，基本使用净化稀酸进行酸化，在稀酸供应不足的情况下使用98%硫酸，共耗w(H2SO4)98%硫酸17.58 t，w(H2SO4)98%浓硫酸单耗1.80 kg/m3，回收w(NaH)30%氰化钠39.01 t 。2016年6—9月在逐步提高净化稀酸用量的情况下，含氰贫液酸化处理浓硫酸消耗从10.68 kg/m3降至1.80 kg/m3，残氰质量浓度指标10～15 mg/L，残氰质量浓度指标达到公司内部考核要求的20 mg/L以内。

3 结语

FBL稀酸净化器的应用和洁净稀酸用于酸化脱氰废液的技改实践，不仅提高了冶炼烟气净化指标、污酸净化收率和含氰贫液的脱氰效果，同时增加了经济效益，达到了预期工艺效果。

[1] 任辉辉.冶炼烟气制酸中稀硫酸浓缩技术的研究及工业装置的设计与应用[D].湖北：湖北师范学院，2013.

[2] 韩继明.自动反洗表面过滤器在净化污酸处理中的应用[J].硫酸工业，2011(6)：35-37.

[3] 朱丽苹,陆占清,王少龙,等.离子交换树脂在污酸净化中的应用[J].粉煤灰,2013(6)：30-32.

[4] 应国民，李庆超，阴树标,等.铜冶炼污酸处理技术现状及发展趋势[J].矿冶，2016(4)：68-72.

[5] 崔鹏，王海波，王少鹏,等.铜冶炼污酸分步硫化工艺回收铜的试验研究[J].世界有色金属，2016(10)：89-91.

[6] 万学武，康宏宇.高浓度泥浆法在冶炼烟气制酸污水处理中的应用[J].硫酸工业,2011(6)：31-34.

[7] 杨洪才，唐都作，顾鹤林.浅析云锡铜业分公司废酸废水治理工艺[J].中国有色冶金,2016(2)：52-54.

[8] M D ADAMS. Impact of recycling cyanide and its reaction products on up stream unit operations[J]. Minerals Engineering,2013,53:241-255.

The filtration and reuse of the cleaned waste acid from gold concentrate sulphuric acid production

SONGYaoyuan，YANGYaofeng，ZHAOKejiang，CHENHaige，HEXiangyang，ZHOUQingbo，QIAOLongfei

(Gold Smelter Company, Lingbao Gold Company Ltd., Lingbao，Henan，472500，China)

The key operation points of employing the FBL filter to treat waste acid generated from the gold concentrate roasting-cyanidation process and the effect were introduced. After filtration, the content of calcite in the acid decreased from 2 100-2 200 mg/L to 18-20 mg/L, and about 17.3 ton of roasting slag could be recovered annually. The cleaned diluted acid was used in a cyanide-depleted solution for acidification process. The consumption of the concentrated acid was reduced from 10.68 kg/m3to 1.8 kg/m3and the residual cyanide content was reduced to 10-15 mg/L. The expected process index was achieved.

gold concentrate ore; sulphuric acid production; waste acid; cleaning; filtration.

2016-12-20。

宋耀远，男，灵宝黄金股份有限公司黄金冶炼分公司工程师，主要从事有色金属冶金领域研究。电话：13938118578；E-mail:songyaoy@163.com。

TQ111.16

B

1002-1507(2017)03-0049-03