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某黄金矿山尾矿综合利用研究 张 宝 丽 摘要某黄金矿山尾矿矿石性质与建陶产品原料长石粉基本一致， 该尾矿经分级后粗粒 产品经过重选产出含金 的金精矿， 其它粗粒矿物进行充填。中间产物采用磁选、 浮选脱除 铁、 硫等有害元素， 得到含铁 、 含硫 的长石粉原料， 该原料可以生产质量较高的 墙、 地砖。尾矿综合利用厂建成后， 企业将获得可观的经济效益， 年利润总额 万元， 建设 投资回收期年。进行尾矿综合开发利用， 建立无尾矿清洁矿山， 具有巨大的社会效应， 可在其 他矿山推广。 关键词黄金矿山尾矿磁选浮选综合利用 矿产资源是非再生资源， 人类大量地并 且日益增长地从自然界索取资源， 而矿产资 源总有一天会用完， 因此人类一方面要注意 保护现有的资源， 尽量延长其使用年限， 另 一方面又要不断地开发新的资源或寻找替 代品。矿产资源的二次开发是矿产资源综 合利用的重要组成部分， 也是充分利用矿产 资源的一个重要途径。 在矿业高度发达的国家里， 矿山固体废 弃物约占所产生固体废物的 。大部分 矿山固体废弃物是来自有色金属硫化矿和 金银矿山的尾矿， 原矿中大约 的量为 尾矿， 浮选尾矿的处理是世界金属工业的一 个重要课题。 我国矿产具有贫矿多、 共 （伴） 生组分 多、 难选冶矿石多和采选冶技术水平低等特 点， 许多共 （伴） 生组分都未得到充分利用。 随着科学技术水平的不断发展， 过去被认为 无法利用的废石和尾矿等， 有可能经过再富 集使其中的有用组分得到综合利用， 满足国 民经济发展的需要。同时， 综合回收废料中 的多种金属往往比单独从开采贫矿石回收 这些金属投资要少、 时间要短、 成本要低， 企 业经济面貌可以得到明显改善， 并且可以节 省废料堆场、 尾矿库， 少占耕地， 有利于生态 环境的保护。 以往在我国多数矿山对尾矿的综合利 用都提出过许多理想设计， 但有些仅局限于 尾矿充填利用， 还有一些设想利用尾矿直接 生产价值不高的建筑材料， 一些矿山实施后 也宣告失败。本试验研究是通过利用黄金 矿山尾矿， 采用选矿方法除去铁、 硫等有害 杂质， 由此可以将除杂后的尾矿作为标准化 商品原材料推向建陶工业市场， 顺应了陶瓷 原料发展方向， 从而大量消耗掉尾矿， 节约 了土地和宝贵的长石资源。这样即可以减 少尾矿排放、 土地占用和环保等费用， 又为 矿山带来可观的经济效益和巨大的社会效 益， 同时也为建陶行业找到了一种廉价的优 质原料。 尾砂中的矿物组成 本次试验矿样取自山东某金矿， 该矿为 一热液破碎带蚀变花岗岩型金矿， 含金品位 以上， 储量丰富， 目前已建有日处理 原矿的选矿厂， 原矿经细磨后进行浮 选， 尾矿经分级， 粗粒作为充填砂， 细粒存入 尾矿坝。 北京矿冶研究总院高级工程师 北京 万方数据 本次试验样品直接取自浮选尾矿， 尾矿 中主要矿物组成为石英、 绢云母、 菱铁矿、 褐 铁矿、 磁铁矿、 赤铁矿、 黄铁矿等。而铁矿物 是建陶原料中主要有害组分， 只有脱除此种 矿物才能作为陶瓷工业原料加以利用。 试样的多元素分析结果见表， 矿物组 成见表。 表试样多元素分析结果 元素 （ ） （ ） 含量 （） 表尾矿矿物组成 矿物名称矿物含量 （） 菱铁矿 黄铁矿 褐铁矿、 赤铁矿 石英 钾长石 钠长石 绢云母 方解石、 白云母 小计 从矿石的化学组成来看， 作为建陶原料 长石粉代用品， 该尾矿中的 、 、 、 含量不论高低均可利用， 、 不算有害成分， 但希望其含量小于 ； 、 是有害成分， 作白坯原料 希望 含量小于 ， 作红坯 原料理论上 、 含量可以不限， 但 实际上最好限制 含量小于 。因此该尾砂经选矿除铁后可以作为 长石粉的代用原料。 经物相分析， 尾砂中铁的相对含量见表 。 表铁物相分析结果 （） 相别 磁性矿 物中铁 碳酸盐矿 物中铁 硫化物 中铁 硅酸铁 中铁 赤、 褐铁 矿中铁 总铁 含量 分布率 尾砂中含 ， 这些铁及铁的化 合物的存在会降低坯体的白度， 它的细分散 化合物会降低黏土的烧结温度， 并引起坯体 变形， 特别是铁的细分散化合物超过一定数 量会使坯体煅烧时易形成坯体起泡和釉面 针孔。所以必须通过选矿方法脱除有害的 铁矿物。 选矿工艺研究 分级 由于选矿厂每日产出 尾矿， 采矿 作业需部分尾矿返回充填， 而且细粒级中铁 较难除， 为达到合格产品要求， 并综合考虑 市场要求， 每年全尾矿产出 万合格产 品即可， 所以对全尾矿必须采取分级处理 （见图） 。 图选矿工艺流程 全尾分级并不是简单的分级， 在粗粒级 中含铁、 硫均较高， 也就是说其中含有一部分 密度较大的黄铁矿， 另外在粗粒级中还有一 些损失于尾砂中的金矿物， 也可以一并回收。 而细粒级中铁硫含量也较高， 除含有部分细 粒的黄铁矿等矿物外， 还有一些微细粒的绢 云母含铁较高。所以在产出长石粉前必须先 进行分级。分级过程采用重选方法较为理 想， 而重选设备具有占地面积小、 无动力消 耗、 工艺过程简单等优点， 并且在分选过程 中， 易于分出金、 铁、 硫含量较高的粗粒和矿 泥， 而中粒级作为产出长石粉的原料。 重选分级后产出的重产品含金 万方数据 ， 这部分产品经过摇床选别可以得到作业 产率约 、 金品位 ， 金的作业回 收率 的产品， 这部分产品返回矿山 选冶车间进行冶炼提金。 经分级后尾砂可作为充填料的约为 ， 的中间产品作为生产长石粉原 料， 余下 细泥可以作为其它低级的建 筑材料。 长石粉除铁研究 尾砂经分级后 作为生产长石粉原 料， 这部分原料含铁 ， 含硫 。 该原料直接作为长石粉代用品质量不合格， 铁及硫含量均超标， 必须采用选矿方法脱除 铁和硫， 铁矿物除含有部分强磁性铁矿物 外， 大部分是弱磁性矿物如菱铁矿、 褐铁矿， 必须采用强磁选进行脱除。但是矿石中含 有的部分黄铁矿也直接影响长石粉的质量， 而这部分黄铁矿用磁选是除不掉的， 还要采 用浮选的办法进行脱除。 磁选除铁 采用磁选脱除铁矿物， 不同的磁场强度 达到不同的效果。当磁场强度为 时， 脱除铁后的长石粉铁含量达到 ， 而 磁场强度达到 时， 长石粉含铁可以降 到 。所以若用尾砂代替长石粉必须 采用强磁选脱除铁矿物， 才有可能达到合格 产品的质量要求。 浮选除铁 经过强磁选除铁后， 虽然矿石中铁含量 已经比较低， 但是还没有达到产品的质量要 求， 还要采用浮选方法脱除这部分弱磁性矿 物， 而这部分铁矿物中既有氧化的褐铁矿、 菱铁矿等， 又有黄铁矿。采用浮选法脱除这 部分铁也要采用不同的药剂， 前部分作业采 用碳酸钠调整 ， 选别铁的氧化 矿； 后面作业采用硫酸铜活化黄铁矿， 使用 丁基黄药作为选别黄铁矿的捕收剂， 这样可 达到既脱除铁又脱除硫的目的。 表重选强磁浮选方案试验结果 （） 产品名称产率 品位 （ ） 分布率 长石粉 摇床精矿 摇床中矿 摇床尾矿 螺溜粗精矿 螺溜泥矿 强磁精矿 浮选泡沫 浮选泡沫 浮选泡沫 原矿 活化剂主要用来活化表面被氧化的黄 铁矿， 通过选别后， 长石粉含铁 、 含 硫 ， 达到了建陶原料的质量要求， 可以作为长石粉的代用品。表列出选别 长石粉工艺流程试验结果。 技术经济分析 目前该矿已扩建为日处理 浮选 氰化厂， 年处理矿石 万， 选矿厂浮 选尾矿 万， 其中 万用于尾矿充 填材料和矿内砖厂制砖原料。为了合理、 充 分利用尾砂， 经多家研究单位合作研究， 一 致认为该矿浮选尾矿经选矿除杂后， 所得长 石粉可作为陶瓷原料。按目前浮选尾矿年 产 万规模， 每年可生产陶瓷原料长 （下转第 页） 万方数据 硫精矿 （年收回硫精矿 万） ， 而且金铜 回收率都有较大幅度的提高。金回收率由 提高到了 ， 铜回收率由 提高到 。并经一年多的生 产实践证明， 改造后的选矿工艺流程， 指标 稳定， 运行可靠， 操作方便， 适应性强。综合 铜、 金、 硫的收益， 改造后较改造前年增效益 近千万元， 取得了显著的经济效益。 表改造后主要生产技术指标 （） 连续 个小班 指 标 原矿品位 金铜硫 精矿品位 金铜硫 尾矿品位 金铜硫 回收率 金铜硫 累计 （上接第 页） 石粉 万， 由于市场需求及投资所限， 设 计浮选尾矿综合利用厂， 单系列为年产万 长石粉， 两个系列达到 万 长石粉。 选矿厂采取分期建设的方案。 新建选矿厂包括重选分选， 粗砂用于采 矿充填， 细砂可以制砖， 分级中矿经磁选、 浮 选除杂、 洗涤过滤得合格长石粉出售。 该尾矿综合利用厂建成， 年产 万 长石粉， 年销售收入 万元， 年副产金精 矿含金 ， 销售收入 万元， 年 总收入 万元。项目总投资 万元， 选矿生产总成本 万元， 年利润 总额 万元。建设投资回收期 年。 该项目是投资少、 见效快、 效益好的建 设项目， 既能给矿山带来经济效益， 又有较 好的社会效益， 对其它黄金矿山有推广价 值。 结语 该金矿尾矿矿物成分与建陶产品长 石粉原料基本一致， 通过选矿除杂后可以作 为建陶原料长石粉的代用品。 矿山尾矿经分级后重产品通过选矿 每年可以产出 的金精矿， 中间产物采 用磁选、 浮选脱除铁、 硫等有害元素， 得到含 铁 、 含硫 的长石粉原料， 该 原料可以生产质量较高的墙、 地砖。 尾矿综合利用厂建成后， 企业可获得 可观的经济效益， 年利润总额 万元， 建设投资回收期年。 进行尾矿综合开发利用， 建立无尾矿 清洁矿山， 具有巨大的社会效益， 可在其它 矿山进行推广。 万方数据