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【華特選礦百科】一文了解黃金尾礦的選礦工藝與應(yīng)用

華特磁電 2025-01-04 | 閱讀：86

面對(duì)黃金礦產(chǎn)資源日漸緊張的局面以及生態(tài)文明建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)提升，黃金尾礦的二次資源回收效率不足及其帶來的顯著環(huán)境問題亟待解決。黃金尾礦的年積量不斷攀升，在黃金礦產(chǎn)資源分選領(lǐng)域，不僅導(dǎo)致寶貴資源和土地的浪費(fèi)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)的安全構(gòu)成了潛在威脅。隨著技術(shù)創(chuàng)新和政策需求的變化，黃金尾礦已成為具有開發(fā)利用潛力的優(yōu)質(zhì)資源。

黃金尾礦分類及特點(diǎn)

黃金礦山常用選礦工藝有重選、浮選、氰化3種，相對(duì)應(yīng)的黃金尾礦按生產(chǎn)工藝可分為浮選尾礦、氰化渣及冶煉渣（重選尾礦通常會(huì)用其他2種工藝進(jìn)一步處理），氰化渣又可分為全泥氰化渣、金精礦氰化渣和堆浸渣。

不同地域的黃金礦山尾礦的組成和性質(zhì)有所差異，總體而言黃金尾礦的主要化學(xué)成分為 SiO2，以及少量的 CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3等，可能含有貴金屬（如Au、Pt、Ag）和重金屬（如Cu、Pb、Zn）；從礦物組成上看，主要以石英、長(zhǎng)石、云母、黏土和殘余金屬礦物為主，物相穩(wěn)定，在自然條件下難與其他物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

根據(jù)選礦工藝不同，可能存在的有毒有害成分主要有浮選藥劑、氰化物、部分重金屬等。

黃金尾礦的危害

在金礦選別方法中浮選法和氰化法對(duì)環(huán)境造成的危害最大。采用浮選法對(duì)金礦進(jìn)行選別，在浮選過程中采用的浮選藥劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響；氰化法提金過程中使用的氰化物具有劇毒性，其排出的尾礦中還含有重金屬等有害元素，含氰廢水及尾渣嚴(yán)重污染環(huán)境和人類健康。黃金尾礦的主要危害有如下：

環(huán)境污染

黃金礦山尾礦對(duì)環(huán)境的污染破壞主要是尾礦中殘留的化學(xué)藥劑和金屬元素造成的。硫化礦型金礦石一般經(jīng)過9個(gè)階段的處理(通常包括破碎、磨礦、分級(jí)、重力濃縮、浮選、再磨、氰化、電積和熔鑄)，其中浮選和氰化作用最為突出。金礦在提取目的金屬和礦物后，來自選礦廠經(jīng)過各種藥劑處理的尾礦被排出，如在浮選和氰化過程中經(jīng)常使用的黃藥類捕收劑和氰化物本身就是有毒有害物質(zhì)，直接破壞污染環(huán)境。有的化學(xué)藥劑本身無毒，但其含有豐富的氮和磷等元素會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化；或者含有大量的懸浮物，長(zhǎng)時(shí)間不能沉降下來，排出后會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，并使土壤中的微生物活動(dòng)受到影響。此外，選別過程中酸、堿類藥劑與尾礦一起排出，會(huì)改變土壤、空氣和水的正常pH值，對(duì)環(huán)境造成影響。

危害人類健康

當(dāng)黃金尾礦以直接或間接的方式排放到環(huán)境中，其中含有的重金屬容易釋放和遷移，且在生物體內(nèi)積累，被稱為有毒或致癌物質(zhì)。這些重金屬離子主要通過在植物中富集，如小麥等，進(jìn)入人體內(nèi)；或通過動(dòng)物循環(huán)進(jìn)入人體內(nèi)，以食物鏈的形式在人體內(nèi)進(jìn)行生物積累和放大，達(dá)到一定程度后便會(huì)嚴(yán)重危害人類健康。氰化法由于產(chǎn)量大、工藝簡(jiǎn)單和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為金的主要提取方法。經(jīng)氰化法提金排出的大量尾礦中含有氰化物，廢水中殘留的氰根離子給人類帶來威脅。氰根離子對(duì)金屬離子具有超強(qiáng)的絡(luò)合能力，細(xì)胞色素氧化酶對(duì)其最為敏感，氰根離子主要跟細(xì)胞色素中的Fe3+結(jié)合，從而使其失去在呼吸鏈中起到的傳遞電子能力，進(jìn)而使中毒者死亡。

占用大量土地

礦業(yè)活動(dòng)的加劇產(chǎn)生了大量的尾礦廢棄物，這些尾礦廢棄物一般堆積在尾礦庫(kù)中。這些靠近尾礦的土壤會(huì)化學(xué)風(fēng)化，由尾礦產(chǎn)生的粉層也會(huì)污染環(huán)境。黃金礦山開采時(shí)也會(huì)剝離大量表土和產(chǎn)生大量廢石，規(guī)模較大的露天礦開采時(shí)排放的固體廢棄物常常需占地幾平方公里，且經(jīng)開采后的山體地面裸露，地表植被破壞嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。

黃金尾礦選別方法

金尾礦再選用主要有以下幾種方法：

◆從金尾礦中回收鐵，其主要有磁-重聯(lián)合回收工藝、磁選-焙燒-磁選回收工藝。其中由磁-重聯(lián)合回收工藝回收到的物質(zhì)中目前可利用的只有4種：磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、石榴石，其中石榴石以鐵鋁石榴石為主。以磁鐵礦為主的鐵精礦作為強(qiáng)磁性礦物，在砂金尾礦中含量較多，一般為60%，小于1mm粒級(jí)中含量達(dá)90%以上。采用焙燒-磁選的工藝分選出鈦鐵礦和石榴石。

◆用炭漿法從金尾礦中回收金銀，采用全泥氰化炭漿提金工藝回收老尾礦中的金、銀。

◆利用金尾礦炭漿法提金，由于處理金尾礦的自接成本較低，因而處理大于1g/t的尾砂也稍有盈利，它不僅增加了黃金產(chǎn)量，也可降低企業(yè)的生產(chǎn)費(fèi)用，因此處理1g/t以上的金尾礦也是有利的。

◆從金尾礦中回收硫，金屬硫化物以黃鐵礦為主，另有少量黃銅礦、斑銅礦，含金礦物主要有自然金、少量銀金礦;金屬氧化物以鏡鐵礦、菱鐵礦為主，脈石礦物主要有石英、絹云母等。選別工藝流程采用一段磨礦、優(yōu)先浮選流程，一次獲得金銅精礦產(chǎn)品。

◆黃金尾礦中所含主要礦物有硅酸鹽、鋁硅酸鹽、石英、長(zhǎng)石等物質(zhì)，有些黃金尾礦中 SiO2、Al2O3的占比可達(dá)80%以上，通過磁選的方式將雜質(zhì)去除后可做為生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的主要原料。

黃金尾礦的應(yīng)用

有用礦物回收

受限于選礦技術(shù)，往往會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)一部分金屬元素如金、銀、銅、鐵、鋅等仍然存在于尾礦中，如果能將這部分金屬礦物回收起來，將大大提高金礦的資源利用率。此外，金礦尾礦中還含有大量長(zhǎng)石、石英和云母等非金屬礦物成分，可根據(jù)不同性質(zhì)和產(chǎn)品用途，采用合適的工藝將這些非金屬礦從尾礦中回收出來，一則增加礦山附加值，二來減少尾礦排放，減少環(huán)境污染。

建材產(chǎn)品制備

金礦尾礦可以制備多種磚產(chǎn)品如燒結(jié)磚、蒸養(yǎng)磚和雙免磚等，還可以用于水泥生產(chǎn)，摻入量約30%，可降低水泥硅質(zhì)原料的成本，也可以代替混凝土中的粗細(xì)骨料，摻入量約20%，最高可以達(dá)到40%。還可以生產(chǎn)陶粒，摻入量50～90%，尾礦性質(zhì)不同比例不同。金礦尾砂中含有大量硅酸鹽、鋁硅酸鹽、石英、黃鐵礦和斜長(zhǎng)石等物質(zhì)，根據(jù)其礦物組成和化學(xué)成分可以用來制成微晶玻璃，金尾礦的摻入量一般為60%～75%。

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陶瓷行業(yè)應(yīng)用

金礦尾礦的化成組成與陶瓷原料的相似，因此可以將尾礦精細(xì)加工成精礦后用作陶瓷原料，代替長(zhǎng)石，添加量為45～50%，制得的瓷磚性能可滿足標(biāo)準(zhǔn)。除了代替原料，還可以制備陶瓷釉料。另外也可以生產(chǎn)泡沫陶瓷，這是一種耐高溫多孔材料，摻入量為60～80%。

黃金尾礦的選礦案例

金尾礦原礦經(jīng)篩分至-30+300目，經(jīng)三遍立環(huán)磁選；-300目樣品經(jīng)立環(huán)+兩遍漿料磁選。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

圖1 選礦試驗(yàn)流程

表1 選礦試驗(yàn)結(jié)果

原礦篩分至-30+300目產(chǎn)品經(jīng)三遍立環(huán)磁選，得到產(chǎn)率為49.75%、Fe2O3 0.21%、Al2O3 14.55%、SiO2 73.27%、Na2O 3.34%、K2O 5.83%、TiO2 0.07%、白度53.77%的長(zhǎng)石精礦產(chǎn)品。

-300目經(jīng)立環(huán)+漿料+漿料磁選，得到產(chǎn)率為16.53%、Fe2O3 0.54%、Al2O3 15.36%、SiO2 71.65%、Na2O 2.55%、K2O 5.71%、TiO2 0.30%、白度38.57%的長(zhǎng)石精礦產(chǎn)品。

2.-30目原礦經(jīng)平板+立環(huán)+立環(huán)磁選，精礦經(jīng)泥砂分離。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖2 選礦試驗(yàn)流程

表2 選礦試驗(yàn)結(jié)果

-30目原礦經(jīng)平板+立環(huán)+立環(huán)磁選，得到產(chǎn)率為70.40%、Fe2O3 0.91%、Al2O3 15.56%、TiO2 0.21%、Na2O 2.92%、K2O 5.40%、SiO2 71.42%、白度31.78%的長(zhǎng)石精礦產(chǎn)品。

立環(huán)精礦經(jīng)泥砂分離，分別得產(chǎn)率為18.53%、Fe2O3 1.68%、Al2O3 16.81%、TiO2 0.37%、Na2O 2.42%、K2O 5.51%、SiO2 68.70%的泥質(zhì)產(chǎn)品和產(chǎn)率為51.87%、Fe2O3 0.35%、Al2O3 14.31%、TiO2 0.10%、Na2O 3.23%、K2O 5.25%、SiO2 73.93%、白度60.35%的砂質(zhì)產(chǎn)品。

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