黄金行业污染物治理技术现状与未来重点发展方向探讨

摘要：随着国内环保形势的收紧，对黄金行业污染物的治理越来越严格，污染物治理技术也在传统处理技术基础上不断地改进和革新。总结了黄金行业现有主要污染物及主流治理技术现状，介绍了各种处理技术的原理、优缺点、选择方法及应用条件，并对未来5～10 a黄金行业污染物治理技术的发展方向与重点进行了探讨，为黄金行业污染物治理技术的研究提供参考。

关键词：黄金行业;污染物;治理技术;现状;发展方向

中图分类号：TD926.4 TD926.5文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2020）03-0070-05doi：10.11792/hj20200315

中国黄金行业经过近十几年的快速发展，取得了令人瞩目的成就。截至2018年，中国黄金产量已连续12年居世界第一位，对国民经济的稳定与发展做出了不可磨灭的贡献。与此同时，随着国家对环境保护的日益重视，一系列环保法律法规的出台，许多黄金生产企业进行了生产工艺的优化改造或增加了各种环保治理措施，促进黄金行业生产环境的不断改善。特别是为了达到新的法律法规要求，针对黄金行业特征污染物的治理技术不断发展与革新，对整个黄金行业的环境改善甚至是持续健康发展起到强大的技术支撑作用。本文通过对目前黄金行业常规与特征污染物治理技术的梳理，总结黄金行业污染物治理技术发展现状，并探讨了未来5～10 a污染物治理技术的发展方向与重点，对黄金行业污染物治理技术的研究具有重要意义。

1 黄金行业污染物治理技术现状

根据黄金生产环节、生产工艺、污染源及主要污染物的不同，从采矿、选矿与冶炼三大生产环节对环境要素的污染现状[1]进行统计，结果如表1所示。黄金行业反响较为强烈、影响较大、重点研究的为冶炼烟气、浮选废水、含氰废水与氰化尾矿的治理。针对这些污染物的治理技术现状逐一进行介绍。

1.1 冶炼烟气

冶煉烟气一般产生在黄金冶炼金泥预浸除杂、氯化或王水浸金、萃取、金还原等过程中，具有污染物瞬间产生量大、浓度高、总量小、间断性排放等特点。冶炼烟气含有大量的二氧化硫、氮氧化物、酸雾等污染物，具有强烈的刺激性气味，特别是湿法冶炼反应的瞬间，往往爆发性弥漫浓烈的酸雾，产生高浓度的棕红色氮氧化物气体。

冶炼烟气中由于含有大量的二氧化硫气体，一般用于制造硫酸，氮氧化物则进行净化处理，常用的氮氧化物处理技术[2]如表2所示。

上述NOx废气处理方法各有优缺点，由于不同黄金生产企业产生的NOx特征具有一定的差异，所以须根据具体情况采取适当的治理技术。随着环保要求的日益严格，对NOx废气的治理也显得极为紧迫，其治理技术也在不断发展，液膜法、微生物法、光催化法等处理方法的研究逐渐兴起。此外，需要研究经济高效的组合工艺，以满足不同企业的处理要求。

1.2 浮选废水

目前，黄金的提取主要采用浮选法和氰化法2种工艺，浮选法在处理微细浸染型脉金矿石上应用较多，采用的浮选药剂一般为黄药（黄原酸盐），其他药剂根据矿石性质与提取目标物不同选择性添加。浮选工艺产生的浮选废水是一个混合体系，一般包含多种污染物，集中表现为COD和重金属。以浮选废水中主要污染物黄药处理为例，处理方法可分为两大类：一类为物理化学法，包括自然暴晒法、酸化分解法、化学氧化法、铁盐混凝沉降法、离子交换吸附法等;另一类为生物法。浮选废水主要处理技术[3]如表3所示。

黄药各处理工艺优缺点并存，有的方法适合处理低浓度黄药废水，成本相对低廉，但效率低;有的方法处理效果好，但处理不彻底，易产生二次污染。因此，在实际处理过程中应尽可能地选择能将黄药彻底分解为二氧化碳和水的化学氧化工艺或联合处理技术。此外，根据企业的具体需求，选用上述某种处理技术或几种处理技术有机配合，在技术可行、经济合理的基础上，实现达标排放或回用的目的。

1.3 含氰废水

目前，中国黄金行业80 %以上黄金生产企业采用氰化提金工艺，在黄金生产的同时产生大量的含氰废水与氰化尾矿，由于其含有氰化物、硫氰酸盐、重金属等特征污染物，具有剧毒性、隐蔽性与难降解性等特征，一直是黄金行业最大环境风险源与环保处理难题。随着国家对环保形势的收紧，黄金行业亟需对这些污染物进行有效处理。近十几年来，针对含氰废水与氰化尾矿的处理技术有了长足的进步，在不断探求新处理技术的同时，对原有处理技术也进行了完善和改进。不同含氰废水处理技术的原理与优缺点[4-10] 如表4所示。

含氰废水的处理方法较多，特点各异，应根据废水来源、浓度、处理目的、规模大小及经济要求等具体情况选择相应的处理方法或多种联合处理方法。根据废水中氰化物浓度，一般高浓度含氰废水首先选择酸化回收法、沉淀法或电解法处理，再采用其他方法进行后续处理。酸化回收法能够有效回收利用氰化物;沉淀法适合含氰污染物的快速处理;电解法在去除氰化物的同时，能够有效回收废水中的金属离子。中、低浓度含氰废水一般直接采用破氰的处理方法，如因科法、过氧化氢氧化法、臭氧氧化法等。长春黄金研究院有限公司在这些方法的基础上，经过长期的研究及实践，开发出了OOT法、Cotl’s酸法、3R-O法等核心处理技术，以及高效脱氰处理药剂CG101产品，弥补了传统处理方法的一些缺陷，且取得了很好的应用效果。

1.4 氰化尾矿

黄金行业产生的氰化尾矿一般与含氰废水含有的特征污染物类似。因此，新产生的尾矿浆或现有尾矿调浆后可采用含氰废水的处理方法进行处理，达到相关标准后堆存于尾矿库中或进一步资源化利用。除此之外，根据污染物在氰化尾矿中的赋存状态与污染特征，一是采用淋洗或压滤洗涤将尾矿中的污染物转移至液相中，再采用含氰废水的处理方法对其进行处理，处理液返回至尾矿洗涤环节;二是对氰化尾矿直接进行焚烧处理。氰化尾矿具体处理技术及其优缺点如表5所示。

上述处理方法中，长春黄金研究院有限公司开发的淋洗-净化处理法、压榨-洗涤-负压净化回收法、三废协同净化法等新兴氰化尾矿无害化处理技术已在内蒙古、辽宁、山东、河南、贵州、云南等地的黄金生产企业成功应用，并取得很好的处理效果，具有良好的市场应用前景。焚烧法由于能耗高，一般不专门用来处理氰化尾矿，而是在利用氰化尾矿制造水泥、烧砖制瓦的过程中协同脱氰，从而达到氰化尾矿无害化与资源化利用的目的，但氰化尾矿的固废属性是其处置利用必须解决的难题。

2 污染物治理技术发展方向与重点

2.1 发展方向

环保服务于行业，治理针对于污染。黄金行业环保领域的发展以服务于黄金行业发展为宗旨，以减少黄金行业污染物排放为目的。随着黄金行业生产技术的革新，未来5～10 a行业产生的污染物组成和治理方向将有所变化，主要体现在如下几个方面：

1）黄金生产工艺仍然以氰化提金为主，但逐渐向无氰、低氰提金工艺转移，氰化氢废气、含氰废水、含氰废渣的产生量将逐渐减少。

2）由于国内环保形势的趋紧和排污许可制度的实施，企业外排废气、废水量会有所减少，废气吸收、废水返回生产或处理工艺循环利用现象逐渐增多，解决循环利用过程中的盐、重金属等污染物的积累逐渐成为趋势。

3）随着国家、地方或行业相关标准的修订，新标准发布的增多，对污染物控制指标增多，限值要求更严，一些污染物将成为行业严格控制的“新宠”。例如：硫氰酸盐转化研究将成为焦点，氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的控制将更加严格，车间挥发性有机物（VOCs）监测与去除逐渐兴起等。

4）在HJ 943—2018 《黄金行业氰渣污染控制技术规范》发布实施后，氰渣的充填成为可能。随着国内新建尾矿库审批受限，现有尾矿库服役到期，氰渣、浮选尾矿用于充填的现象将越来越多，污染物的控制也逐渐从地表转移至地下，对充填料的净化处理和对地下水的污染控制将逐渐成为研究的热点。

5）随着国内城镇化进程的发展与可开采矿产资源的逐渐枯竭，厂地搬迁或企业关闭现象增多，场地污染修复问题逐渐凸显，如何准确地掌握场地中污染物的组成与分布，采取针对性的手段进行修复将逐渐成为本领域技术攻关的重点。

2.2 发展重点

针对未来5～10 a黄金行业产生的污染物组成和治理方向的变化，环保领域污染控制技术的发展也会进行适应性的调整，主要表现为：

1）新型环保浸金药剂开发力度会逐渐增大。由于氰化提金使用的氰化物是剧毒物质，随着国内环保形势的收紧，企业环保压力的增大，环保浸金药剂的市场空间越来越大。目前市场上已有一些无毒或低毒的环保浸金药剂，但存在金回收率不高、药剂成本昂贵或吨矿用量多等诸多问题。针对现有环保浸金药剂的问题，开发新型环保浸金药剂会成为未来黄金行业环保领域技术发展的重点之一。

2）环保治理技术向精细化控制发展。目前针对黄金行业特征污染物的治理技术较多，但每种技术的具体作用机理并不是很明确，反应条件没有实现微观精细化控制，影响反应以最佳条件进行，造成处理效果不理想或资源浪费。特别是黄金行业废水、废渣中的污染物组分复杂，各污染物之间又存在复杂的共存平衡关系，如何利用好各污染物之间的协同处理作用，精细化控制反应条件，使反应在最佳处理条件下运行会成为未来黄金行业环保领域技术发展的重点之一。

3）技术优势越来越体现在环保装备的研制上。环保技术的载体体现在产品或装备上，除了开发先进的环保浸金药剂或处理药剂外，环保装备的研制和应用是环保技术开发的最终体现。目前黄金行业环保装备一般为污染物处理装备，装备普遍存在粗放式设计、作坊式加工等问题，没有实现技术上的反应控制要求，造成运行效果不佳。因此，开发优良装备，实现反应条件的精准化控制是未来黄金行业环保领域技术发展的重点之一。

4）生产流程的自动化、智能化已成为发展趋势。《中国制造2025》是中国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，国内各行业也纷纷响应国家战略，提出各自的实施计划，人工智能、物联网、大数据、机器人等技术得到快速发展。黃金行业面临着第四次工业革命的重要机遇期，实现企业生产流程的自动化与智能化控制已成为行业发展的目标，污染控制作为整个生产流程中的重要环节，实现环保设备的自动化、智能化控制是未来黄金行业环保领域技术发展的重点之一。

5）安全与健康成为环保领域关注的重点。由于黄金行业产生的特征污染物具有剧毒性、隐蔽性、长期性、难降解性等特征，在污染物治理过程中，安全与健康逐渐成为项目实施首要关注的问题。井下开采环境、生产车间的空气、污染场地中的土壤气等问题将是未来研究的方向，其治理技术是未来黄金行业环保领域技术发展的重点之一。

3 结 语

中国黄金行业生产过程中产生的污染物主要为冶炼烟气、浮选废水、含氰废水与氰化尾矿等，总结分析这些污染物治理的常规处理方法及新兴处理技术，预测未来5～10 a黄金行业产生的污染物组成、主要治理方向及相应环保领域污染控制技术的发展调整，指出新型环保浸金药剂，精细化环保控制技术，自动化、智能化环保治理装备是未来发展的重点，生产与环保治理过程中的安全与健康也逐渐成为关注的焦点。

[参 考 文 献]

[1] 袁玲，孟扬，左玉明.谈黄金工业污染源及其治理现状[J].黄金，2011，32（5）：49-54.

[2] 王兴，崔家友，候绍彬，等.高浓度氮氧化物烟气处理技术研究及应用[J].中国有色冶金，2015，44（3）：54-56.

[3] 曾艳，唐琳，张明青.选矿废水中残留黄药处理技术及机理研究进展[J].工业水处理，2010，30（7）：8-10.

[4] 黄爱华.提金含氰废水处理工艺研究现状及发展趋势分析[J].黄金科学技术，2014，22（2）：83-88.

[5] 劉强，李哲浩，降向正，等.某黄金矿山尾矿库氰渣淋溶废水沉铜试验研究[J].黄金，2013，34（9）：71-76.

[6] 刘强，李哲浩，降向正，等.尾矿库氰渣淋溶废水深度处理工艺研究[J].黄金，2014，35（2）：61-63.

[7] 刘强，杨凤，王秀美，等.微生物处理含氰废水的试验研究[J].黄金，2010，31（1）：47-50.

[8] 刘强，兰馨辉，丛忠奎，等.含氰尾矿渣洗脱试验研究[J].黄金，2017，38（5）：69-72.

[9] 降向正，王莹，刘强，等.某金矿氰化贫液净化试验工艺参数研究[J].黄金，2017，38（8）：66-68.

[10] 王莹，降向正，刘晓红，等.某金矿尾矿渣中氰化物的分布及自然降解试验[J].黄金，2017，38（12）：58-60.

Abstract：With tightening domestic environmental protection policies，the treatment of pollutants in the gold industry is becoming more strict while the pollutant treatment technology is consistently improving and innovating on the basis of conventional technologies.This paper summarizes the current status of main pollutants and mainstream treatment technologies in the gold industry，and introduces the principles，advantages and disadvantages，selection methods and application conditions of various treatment technologies.The development trend and key points of the treatment technologies have been discussed to provide guidance for the research of pollutant treatment technology in the gold industry in the next 5-10 years.

Keywords：gold industry;pollutant;treatment technology;current status;development trend