黄金主要采用氰化浸出工艺从矿石中直接提取冶炼,但由于伴生矿物的存在,氰化浸出过程中会产生大量含铜氰化废水。氰化浸出液中铜离子的大量存在会显著降低金的浸出速度并增加氰耗,导致铜氰废水无法直接返回氰化工序使用,只能对其进行适当处理后排放。采用常规净化工艺处理时,废水中的有价金属元素和氰化物无法得到回收利用,且药剂消耗量大、处理成本高;酸化法(AVR)等处理工艺虽可实现氰化物的回收利用,但仍存在着成本高、处理后废水无法直接回用等问题,且废水中的有价金属铜无法有效回收;而采用传统的电沉积工艺可有效回收废水中有价金属铜,但此过程中氰化物会发生严重的氧化分解,无法实现有价金属元素和氰化物的同时回收。为实现含铜氰化废水的综合利用,本文研发了一种具有良好应用前景的保护电沉积处理铜氰废水技术,即通过在废水中添加适量保护剂(次亚磷酸钠)的方法抑制电沉积回收金属铜过程中氰化物的氧化分解。在此基础上,采用溶剂萃取-保护电沉积工艺,成功实现低浓度铜氰废水中有价元素铜和氰化物的同时回收和废水的循环使用。此外,本文对氰化物及次亚磷酸盐的电极反应机理也进行了研究。对不同条件下溶液中铜氰离子的配合形式和阴极析出电位进行了热力学研究。结果表明,铜氰离子的配合形式主要受温度和CN/Cu物质的量比影响,当温度升高或CN/Cu物质的量比减小时,配合离子更趋向以Cu(CN)32-的形式存在;随着温度的升高,Cu(CN)32-在阴极析出电位有所降低,可加速铜的电沉积反应;而CN/Cu物质的量比和溶液pH值的增大会对铜的电沉积过程造成不良影响。以次亚磷酸钠为保护剂,采用电沉积工艺处理铜氰废水时发现,次亚磷酸盐的加入可以有效抑制电沉积过程中氰化物的氧化分解,从而提高了氰化物的回收率;提高电沉积温度可以促进氰化物的回收,而电流密度与pH值对氰化物和铜的回收影响不大;废水中的铁氰酸盐对于电沉积回收过程有不利影响,需适当降低阳极电流密度;电沉积处理后余液可直接用于氰化浸出,对金的浸出率无不良影响。采用溶液萃取-保护电沉积工艺进行了低浓度铜氰废水综合处理的研究。结果表明,以200g/LAliquat336-20 vol%仲辛醇-磺化煤油为萃取剂,可以有效萃取废水中的铜氰配合离子,铜的饱和萃取容量超过13 g/L,萃取时铜氰配合离子主要以Cu(CN)32-的形式被萃入有机相中;采用1.5 mol/L的NH4SCN溶液经三级逆流反萃后,铜的反萃率可达到96%以上,反萃液经保护电沉积处理可有效回收其中的铜和氰化物。萃取和电沉积处理后余液可用于金的氰化浸出,对浸出率无不良影响。开展了铜氰废水保护电沉积处理过程中阳极反应机理的研究。结果表明,电沉积过程中阳极表面生成的Cu2+是造成氰化物分解的直接原因,阳极表面生成的Cu(OH)2沉淀能够吸附游离氰化物,造成氰化物的直接电化学氧化;保护电沉积过程中次亚磷酸盐并未直接在阳极上发生电化学反应,而是通过与阳极表面生成的Cu2+优先反应,达到抑制氰化物氧化分解的目的。在次亚磷酸盐抑制机理研究的基础上,利用碳纤维作为阳极材料对强化保护电沉积工艺进行了探索性研究。结果表明,该工艺可以在一定程度上增强次亚磷酸盐的抑制效果,提高氰化物的回收率;但在处理实际废水时,需注意阳极沉淀物对反应过程的影响。