金泥解吸废液循环利用研究

引言

金在国民经济和金融中的重要性使得高效、环保的提金工艺备受重视。现代金冶炼多采用氰化法浸出结合炭吸附技术，将金从矿石中溶出并吸附于活性炭上。载金炭经高温高压、强碱性解吸液处理后，将金从炭上解吸生成含金解吸液；含金解吸液再经电积或置换等方法回收金泥，完成黄金生产全过程。解吸工艺不仅能高效分离金银等贵金属，还可对伴生金属（如铜、锌）进行同步解吸，提高回收率。

一、解吸废液的成分与特性分析

金泥解吸废液主要来源于载金炭解吸过程及电积后的贫液。该类废液通常呈强碱性，含有高浓度氰化物（如氰化钠）和金、银、铜、锌等金属的氰化物络合物，以及碱性物质。以某黄金厂的提金尾液为例，其总氰含量达 134.2mg/L ，铜高达 630.2mg/L ，锌 60.3mg/L ，而金、银含量仅 0.1mg/L 和 0.23mg/L₀ 这表明绝大部分的金在电积后已被去除，废液中以氰化铜、氰化锌为主。重金属（Cu、Z_n 等）在氰化环境中以络合态存在，毒性持久；同时碱性环境下游离氰化物可与酸性介质生成氰化氢，具有挥发毒性。废液一般 pH 很高，表面活性炭粉末和金属氢氧化物胶体使其浊度增高。这些成分特点使得废液具有高氰含量、高pH、高金属离子含量和复杂化学组成的特征，对生态环境和人体健康构成潜在威胁，也增大了处理难度 [1]。因此，循环利用前必须针对性去除氰化物及沉淀重金属、回收残余贵金属。

二、废液循环利用的技术路线

中和沉淀： 调节废液 pH 值，使重金属以氢氧化物沉淀析出，同时向废液中投加酸（如硫酸）中和碱性氰化物，使其转化生成氢氰酸（HCN）气体。生成的 HCN 经吹脱后可被碱液吸收再生成氰化钠，从而实现氰化物回收。

混凝过滤： 向废液中加入混凝剂（如聚合氯化铝 PAC）和絮凝剂（如聚丙烯酰胺 PAM），使炭粉和金属氢氧化物等杂质聚集成絮体。然后采用过滤（例如板框压滤）或沉淀技术去除絮体，获得澄清的可回用水液。

吸附回收： 利用活性炭或强碱性阴离子交换树脂吸附废液中的剩余氰化物和微量贵金属，进一步净化水质并提高贵金属回收率。研究表明，多级吸附工艺能够吃干榨净废液中的残余金属，实现高效回收。

电化学处理： 通过电解工艺在阴极处还原析出铜、锌、金等金属，在阳极利用电化学氧化破坏氰化物。例如在碱性条件下电解时，氰离子在阳极失去电子生成氰酸盐，进一步分解为碳酸盐和氮气等无毒物质，从而达到脱氰目的。

化学氧化： 采用次氯酸盐、过氧化氢或臭氧等强氧化剂氧化氰化物。如碱性氯化法利用次氯酸根氧化氰化物为氰酸盐，后续进一步分解为碳酸盐和氮气；过氧化氢和臭氧氧化也能在弱碱性条件下彻底氧化氰化物。

膜分离技术： 采用超滤、纳滤和反渗透等膜技术对废液进行深度处理 [7]。膜法能够有效截留废液中的溶解盐和悬浮微粒，浓缩高盐浓液的同时获取符合回用水质的清液。

上述方法常串联使用以达到废液综合治理的目的。例如，可先进行中和沉淀和混凝过滤去除主要的重金属和悬浮物，再利用化学氧化、电化学或吸附等手段破坏残余氰化物并回收贵金属，最后通过膜分离提升水质，产出可循环利用的高质量水 [2]。

三、金泥解吸废液回用系统技术路径与效益分析

近年来，随着环保法规日益严格和资源利用要求提升，金矿选冶企业逐步推进氰化浸出碱性废水回用改造。某金矿针对载金炭解吸产生的含金废液（含NaCN、Cu、Au、 Ag 等），建设了闭路循环利用的废液处理系统。该系统首先将收集的解吸液与酸洗中和液汇集，经碱性中和和化学沉淀去除大部分重金属杂质（如添加 CaO、 Ca(OH): 2 调节 pH 使 Cu、 Z_n 、Fe 等生成氢氧化物沉淀）；随后投加絮凝剂（如聚丙烯酰胺 PAM）进行混凝沉淀，去除悬浮物和胶体；接着通过沉淀、压滤或多级膜过滤等物理分离步骤，进一步截留难溶胶体和污染物。此后，部分净化液可进入反渗透或超滤系统，降低总氰化物含量（单级膜处理后总氰化物 <5mg/L ，三级膜处理可降至 <0.5mg/L ），从而满足循环水或排放标准。最终，处理达标的净化水补回浸出系统循环利用，活性炭吸附与电解金泥回收工艺同步进行。

（一）运行效果与主要指标变化

废液回用系统投入运行前，该矿选厂二车间解吸废液通常合并尾矿池沉淀后外排，造成水资源损失和氰化物及微量金属排放。改造后，系统实现了废水几乎零排放：选矿和浸出废水经集水、处理后 100% 循环使用。系统运行前后关键指标显著改善：排放废水量由改造前的高流量剧降至接近零，鲜水补给量同步减少；出水中弱酸可溶性氰化物含量经多级膜降至 <0.5mg/L （远低于 GB/T 14848-2017 规定的 0.5mg/L 限值）；处理后废液中 Cu 、 Z_n 、Fe 等重金属含量降至检测以下水平（如 Cu2+ 、 Zn2+ 未检出， Fe<0.1mg/L ），满足循环水水质要求。废液回用同时提高了金属回收率：通过活性炭二次吸附，解吸液中的液相金、颗粒金及时回收，每年额外回收黄金数千克、白银和铜若干，避免了微量贵金属随废排放而损失 [3]。例如，某矿通过改造解吸液回收箱，每年可多回收金银等有价金属，创造经济效益约 1080 万元。由于原工艺中高温解吸易产生微细炭尘并携带微量金粒，改造后显著提升了载金炭的有效回收，整体金金属回收率得到提高。

（二）经济与环境效益

废液回用工程不仅带来明显的环境效益，还具有显著经济价值。一方面，通过回收利用解吸液中的氰化钠，该矿大幅降低了化学药剂消耗。报道显示，新系统将从尾矿回收的 NaCN 回用于浸出工艺，每年可节省氰化钠采购费约3000 万元人民币，项目投产不到一年即可回收全部投资成本。另一方面，净化过程中产生的沉渣主要为可控无害的金属氢氧化物，而有价元素通过吸附和电化学方法被有效回收：例如通过电催化氧化在阴极富集铜金渣，其铜品位>90% ，每年带来约500 万元收入。综合分析，废液回用系统可显著降低水药耗：除氰化钠外，鲜水需求量也同期减少数万吨，缓解了矿区用水紧张。由于“以废治废”回收再利用生产系统内的氰废水和氰渣，资源循环利用率大幅提升，减少了尾矿库污染风险，改善了生态环境 [4]。总体来看，某金矿通过废液回用工程实现了近零排放运营，氰化物和重金属排放负荷明显下降，水资源和化学药剂利用效率显著提高，金属资源得到充分回收，达到了良好的环境和经济双重效益。

四、结论与展望

金泥解吸废液的循环利用研究意义重大。通过中和沉淀、吸附、电化学及膜技术等工艺的综合应用，可以有效去除废液中的氰化物和金属污染物，回收有价金属，并将处理后水体重新投入生产系统，实现资源的闭路循环。工业案例表明，废液回用系统可显著降低排放、节约药剂和水资源，并通过回收铜、锌等二次资源为企业创造经济价值。未来，随着绿色化学和新材料技术的发展，废液循环利用的效率和智能化程度将进一步提升。如引入先进氧化剂、开发新型吸附材料、结合膜电耦合技术等，将不断完善工艺流程、降低运行成本。同时，应加强全流程监测与自动化控制，实现解吸废液处理的安全高效。

参考文献：

[1] 苏科钟 , 宾凌勇 , 吕林丽 , 等 . 环保提金剂在炭浆提金工艺中的应用研究 [J]. 黄金 ,2021,42(10):76-78.

[2] 彭学斌 . 废旧镍钴锰三元锂电池正极材料有价金属湿法回收新工艺研究 [D]. 昆明理工大学 ,2023.

[3] 佘忠智 , 尚朝表 , 蒋照宽 , 等 . 载金炭解吸电解系统结垢物的综合回收试验 [J]. 云南冶金 ,2021,50(01):40-43.

[4] 林 茂 . 金 矿 堆 浸 提 金 工 艺 参 数 分 析 [J]. 中 国 资 源 综 合 利用 ,2021,39(05):10-11+29.