金矿尾矿的综合利用.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G 矾E E R D i G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 金矿尾矿的综合利用① 张泓麟，刘广志，刘丹，薄宝龙 承德龙兴矿业工程设计有限责任公司，河北承德0 6 7 0 0 0 摘要论述矿山尾矿的现状及由此引发的一系列问题，分析了金矿尾矿综合利用对提高经济效益和社会效益的必要性。介绍金 矿尾矿综合利用的途径、利用现状和利用前景。并对金矿尾矿综合利用提出一些建议。 关键词金矿尾矿；回收利用；复垦 中图分类号T D 9 8 2文献标识码B文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 9 9 0 3 1 尾矿库现状及存在的问题 我国截止到2 0 0 7 年有尾矿库1 27 1 8 座，截止到 2 0 1 0 年，全国尾矿堆积总量1 1 0 ．0 亿吨，约合7 3 。3 亿 立方米。现每年以1 2 亿吨在增加，目前尾矿已成为我 国工业生产中产出量最大、综合利用率最低的大宗固 体废弃物。 尾矿库存在的问题主要有 1 占用土地。截止到2 0 0 5 年，全国尾矿占用土 地达l3 0 0 多万亩 合8 6 6 7 平方公里 ，相当于海南岛 面积 3 40 0 0 平方公里 的1 ／4 。 2 浪费资源。我国矿产资源8 0 ％为共伴生矿， 由于矿业起步晚，技术发展不平衡，大量有价值的资源 留在尾矿之中，如不能综合利用，造成巨大浪费。 3 污染环境。选矿过程中有的加入化学药剂，这 些药剂残留予尾矿中，所含的重金属、有毒有害污染物 质，会随水流人下游或渗入地下，污染河流和地下水 源；干涸的尾砂遇大风形成扬尘，对环境造成危害。 4 安全隐患。有将近1 ／8 的危库、险库和病库存 在，造成极大的安全危害，对财产和生命安全造成威 胁。洪水漫顶和溃坝事故，造成大量人员伤亡。山西 省襄汾新塔矿业2 0 0 8 年“9 ．87 ’事故，造成2 7 7 人死亡， 惨不忍睹。 矿产资源在其自渐枯竭的今天，实现尾矿资源的 综合利用已迫在眉睫。 2 尾矿综合利用现状及利用途径 国外尾矿的利用率达6 0 ％以上，欧洲一些小国已 向无废矿山目标发展。我国尾矿综合利用研究起步较 晚，近十几年发展迅速。1 9 9 0 年，成立了我国首家尾 矿利用研究机构中国地质科学院尾矿利用技术中 心。近几年，一些研究单位、高等院校等单位与矿山企 业合作，尾矿综合利用取得了一些实用性成果，获得了 明显的经济效益和社会效益。截止到2 0 0 6 年，我国尾 矿利用率仅为7 ％，与国外的差距较大。国内尾矿综 合利用搞的较早和较好的矿山有金川、攀枝花、梅山铁 矿、自云鄂博和鞍钢等矿山企业。 尾矿综合利用途径主要有 1 尾矿再选。采用磁选、重选、浮选、酸浸、絮凝 等工艺从尾矿中选取有价值的金属。 2 生产建筑材料。①生产墙体材料；②生产水 泥；③生产玻璃制品；④生产陶瓷制品；⑤人造大理 石；⑥生产耐火材料；⑦用作} 昆凝土骨料；⑧建筑用 砂和铺筑路基。 3 制作肥料改良土壤。 4 用尾矿回填矿山采空区。 5 尾矿库复垦。 3 金矿尾矿的综合利用 由于过去采金和选冶技术落后，致使相当一部分 金、银等有价值元素丢失在尾矿中。据有关资料显示， 金矿的回收率只有5 0 ％左右，也就是说还有一半金储 量留在尾矿、矿渣中。国外实践表明，金矿尾矿中有 5 0 ％左右的金都是可以回收的，金矿尾矿的再选很有 发展前途。 随着近年来选冶技术水平的提高，特别是在国内 引进并推广的全泥氰化炭浆法提金生产工艺后，金矿 尾矿的再选有了希望。金矿尾矿的品位大于0 ．8g ／t 者，均可回收再选。下面就金矿尾矿的回收和金矿尾 矿的建材开发作概括介绍。 ①收稿日期2 0 1 2 _ 0 3 3 0 作者简介张泓麟 1 9 5 4 一 ，男 满族 ，河北承德人，工程师，主要从事矿山工程设计及管理工作。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 3 ．1 从金矿尾矿中回收铁 陕西省南部月河流域的安康、汉阴两市县有五里、 安康、恒口、汉阴砂金矿。月河砂金矿中含磁铁矿 4 2 ％ 、赤铁矿 1 8 ％ 、钛铁矿 1 8 ％ 、石榴石 1 7 ％ ，有价值的金属含量是比较高的。 1 安康金矿再选采用干式分选工艺，使用永磁、 单辊干选机和永磁对辊强磁干选机分选磁铁矿、赤铁 矿。在流程未增加摇床，形成磁一重联合工艺回收砂 金。工艺流程见图1 。 选厂尾矿 混合物 图1安康金矿分选铁精矿工艺 2 恒口金矿采用单一的永磁单辊干选机从尾矿 中分选铁精矿，精矿产率达3 1 ．2 ％，借助摇床选砂金。 3 汉阴金矿采用磁选．焙烧．磁选回收工艺，分选出 铁精矿、钛精矿、石榴石和细金屑。工艺流程见图2 。 选铁精矿后尾矿 铁精矿钛铁矿石榴石独居石金精矿尾矿 金红石 图2 汉阴金矿分选钛铁矿及石榴石等工艺 3 ．2 用炭浆法从金矿尾矿中回收金银 银洞坡金矿，1 9 8 1 年建成投产，1 9 9 6 年开始采用 全泥氰化炭浆提金工艺回收老尾矿库中的金、银。生 产工艺流程为利用一艘2 5 0t ／d 生产能力链斗式采 砂船采矿，经调浆后用砂浆泵输送到炭浆厂，给入球磨 机和螺旋分级机组成的闭路磨矿。溢流给人旋流器， 旋流器与二段磨矿形成闭路。旋流器溢流给人浓缩 池，经浓缩后浸出吸附，用负氧机代替真空泵供氧，边 浸边吸，产出载金炭送解吸电解后，生产出成品金。工 艺流程见图3 。 船采尾矿 金泥粉炭回收尾渣 图3 尾矿炭浆法提金选冶流程 3 ．3 从金矿尾矿中回收硫 山东七宝山金矿矿石类型为金铜硫共生矿，金属 硫化物以黄铁矿为主，另有少量铜、金、铁矿物。 选别工艺采用一段磨矿，优先浮选流程，一次获得 金铜精矿产品。1 9 9 6 年以后，采用旋流器预处理脱泥 工艺，再浮选使选硫作业取得了很好效果。 该工艺不用硫酸，使选硫成本降低，获得硫精矿品 位达到3 7 ．6 ％，回收率达8 2 ．4 6 ％。 3 ．4 金矿尾矿堆浸 三门峡市安底金矿对混汞．浮选尾矿进行小型堆浸 试验尾矿含金品位为0 ．7g ／t ，堆浸后取得最终尾渣含 金品位4 5g ／t ，浸出率8 0 ．5 6 ％，回收率为7 9 ．4 4 ％的 技术指标。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月张泓麟等金矿尾矿的综合利用 4 0 1 3 ．5 金矿尾矿中回收铜 黑龙江省老柞山金矿对氰化炭浆尾矿的铜进行综 合回收，通过洗矿．浮选工艺，铜精矿品位达1 6 ．2 1 ％， 回收率达7 9 ．0 0 ％，并使精矿中金富集到1 2 ．6 9g ／t ，获 得较好的经济指标。 3 ．6 其它综合利用实例 1 黑龙江乌拉嘎金矿浮选精矿的氰化尾矿，采用 旋流器富集，脱泥和溢流压滤，滤饼焙烧制酸，烧渣氰 化浸金工艺处理，使浮选厂金回收率提高了5 ．3 ％，并 且年可产硫酸1 ．8 万吨。 2 甘肃一金矿，对氰化尾渣进行再选试验研究。 用硫酸铜做活化剂，用x J D 一1 0 捕收剂与丁黄药，经一 次粗选，两次精选，四次扫选浮选闭路流程试验，获得 金品位为1 0 4 ．6 9g ／t ，金精矿回收率达8 4 ．1 3 ％。 3 河南金源黄金矿业有限责任公司采用重选工艺 处理浮选尾矿。其中溜槽月产金精矿4 5 0t ，品位3 ．5 s ／t ；摇床月产金精矿6 0t ，品位1 6g ／t 以上。金精矿经 细磨后用浮选法回收金，月回收黄金2 ．5k 以上。 4 陕西一金矿，含金银多金属矿脉石矿物，含重 晶石、石英、绢云母分别为5 1 ．5 ％、1 4 ％、和1 0 ％。浮 选后尾矿中主要矿物重晶石为6 0 ％。对浮选后尾矿 直接采用摇床进行重晶石的回收，获得合格精矿 B a S O 。，品位达8 7 ．9 8 ％，回收率达6 5 ％。 5 陕西省双王金矿从尾矿中回收硫精矿产值达 3 ．4 亿元，又从尾矿回收纳长石精矿，其产值超过金的 产值。 6 金矿尾矿制砖。①山东建材学院利用焦家金 矿尾矿，添加少量当地的廉价黏土研制出符合国家标 准的陶瓷墙地砖制品。②山东教委科技发展计划课 题项目，利用金矿尾矿为主要原料生产出蒸压标准砖、 榫式砖。③丹东市建材研究所利用金矿矿渣为主要 原料，加入部分塑性较好并显示颜色的黏土原料，经烧 结而制成饰面砖。④山东蓬莱市大柳行金矿尾矿库 有尾矿约2 0 0 万吨，且每年还有2 0 余万吨人库，此外， 周边也有大量尾矿资源。大柳行金矿与正业开发公司 成立了正业建材公司，利用金矿尾矿生产空心砖、彩瓦 等绿色建材制品，年利润达千万元。 4 尾矿综合利用研究设计 金矿尾矿只是尾矿大宗固体废弃物的一小部分， 从金矿尾矿利用现状看到了尾矿综合利用的光明 前途。 金矿尾矿中有用成份含量低，粒度细，嵌布复杂， 用传统的选矿工艺和设备难以高效回收有用成份，尾 矿的综合开发利用任重道远。尾矿开发对技术要求较 高，技术攻关非常重要。开发利用需要了解尾矿中各 类矿物的组成、化学成份、物理性质、化学性质、物理化 学性质和工艺性质等；需要解决尾矿中各类物质的分 选技术、应用技术、尾矿库区环境恢复和治理技术等 难题。 尾矿的综合利用应掌握统筹兼顾的原则，遵循矿 业循环经济资源化、减量化、无害化、再利用、再循环的 原则，按照尾矿再选、尾矿建材开发、尾矿用于肥料、充 填矿山采空区和尾矿库复垦等顺序，对尾矿进行综合 利用。 金矿尾矿的综合开发利用，已有不少可资借鉴的 成功范例，充分利用这些既有的条件和经验，再借助于 现代各种岩矿分析和鉴定测试手段，可收到事半功倍 的效果。 5 结语 尾矿的综合利用，变废为宝，既保护了资源，又充 分利用了矿产资源，同时又净化了环境，可谓一举多 得。企业的发展要有生产与治理同步进行的整体规 划。尾矿的综合利用和治理会产生较大的、较广泛的 社会、经济和环境效益，全社会共同努力提高此项工作 的整体水平，使我国尾矿的利用和治理走向良性发展 轨道，实现无尾选矿的最终目标。 参考文献 [ 1 ]张锦瑞．金属矿山尾矿综合利用与资源化[ M ] ．北京冶金工业 出版社，2 0 0 6 ． [ 2 ]第四届全国尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[ J 1 ．矿业工 程，2 0 1 1 增刊 ． 万方数据