王學(xué)猛，王 強(qiáng)，張小虎

(洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

甘肅某公司的尾礦庫(kù)中有尾礦數(shù)百萬(wàn)噸，尾礦中金的品位0.85 g/t，銀的品位5.46 g/t。隨著該礦業(yè)公司原生礦的數(shù)量的減少、金屬品位的降低，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下滑。為了彌補(bǔ)企業(yè)效益的減少，公司對(duì)尾礦庫(kù)中的尾礦資源的二次利用，愈來(lái)愈加重視，希望能夠?qū)⑽驳V庫(kù)中的金、銀資源能夠再次回收利用，或許能夠產(chǎn)出單獨(dú)的金精礦或銀精礦。為此，公司與有關(guān)單位展開了尾礦庫(kù)中的資源二次利用的研究工作。

1 礦石性質(zhì)

尾礦密度 2.695 g/t，金品位0.85 g/t，銀品位5.46 g/t，詳細(xì)的元素分析結(jié)果見表1。尾礦中元素金的物相分析結(jié)果見表2。

表1 尾礦元素分析結(jié)果

表2 尾礦中金物相分析結(jié)果

對(duì)于該尾礦的資源化再利用項(xiàng)目，業(yè)主著重放在尾礦中金、銀資源的再次回收利用上，由表2金的物相分析結(jié)果可以看出，尾礦中裸露及半裸露的金含量為0.26 g/t，占金的總分布率的32.95%，硫化物包裹金的含量為0.20 g/t，占金的總分布率的25.35%，兩者累計(jì)金的含量占金的分布的58.30%，同時(shí)，尾礦中硫元素的含量為0.72%，這為尾礦資源的再次利用提供了較好的條件。尾礦的粒度分析結(jié)果見表3。

表3 尾礦粒度分析結(jié)果

由粒度分析結(jié)果表3知，在尾礦中+200目含量占58.71%，尾礦粒度分布稍粗且比較均勻。所以，在尾礦的資源利用過(guò)程中磨礦細(xì)度需是一個(gè)重要考慮因素。

2 實(shí) 驗(yàn)

考慮到類似尾礦的處理方法[1-8]，結(jié)合現(xiàn)在的尾礦性質(zhì)，有關(guān)人員做了大量、充分的實(shí)驗(yàn)研究工作，分別進(jìn)行了重選搖床實(shí)驗(yàn)、直接浮選實(shí)驗(yàn)等探索性的工作，結(jié)合選礦車間現(xiàn)有的工藝、設(shè)備等因素，最終確定了對(duì)采用浮選工藝流程，對(duì)尾礦進(jìn)行處理，產(chǎn)出單獨(dú)的含金、銀的精礦。并在此基礎(chǔ)上著重就磨礦細(xì)度、硫酸銅用量、碳酸鈉及捕收劑用量等因素，進(jìn)行了詳細(xì)的考查。

2.1 磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)

在粗選時(shí)，進(jìn)行適宜的磨礦細(xì)度，可以充分保證含金、銀的目的礦物單體解離，可以提高金銀的回收率。同時(shí)，過(guò)大的磨礦細(xì)度一方面增加了選礦車間的成本，另一方面也易導(dǎo)致目的礦物過(guò)粉碎，不利于回收率的提高。磨礦的選礦實(shí)驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見圖2。結(jié)合圖1可知，當(dāng)磨礦細(xì)度在-200目占90%時(shí)，含金粗精礦的品位為4.25 g/t，雖然品位較尾礦直選(-200目占60%)的4.78 g/t，稍低，但回收率卻在粗選時(shí)達(dá)到62.35%，所以綜合考慮回收率、品位，粗選時(shí)的磨礦細(xì)度確定為-200目占90%。

圖1 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)Au品位和回收率的影響

2.2 碳酸鈉用量實(shí)驗(yàn)

碳酸鈉在在粗選磨礦時(shí)加入，用量分別為0、500、1000、1500 g/t，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，當(dāng)碳酸鈉的用量為1000 g/t時(shí)，粗選時(shí)金精礦的品位和回收率分別為3.01 g/t和65.78%，均相對(duì)較好。所以，粗選時(shí)時(shí)碳酸鈉的用量確定為1000 g/t，在此條件下粗選礦漿的pH值在7～8左右。

表4 碳酸鈉用量實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3 硫酸銅用量實(shí)驗(yàn)

由于尾礦在尾礦庫(kù)中堆存較叫久，表面吸附或氧化有不利于浮選的親水物質(zhì)，為了強(qiáng)化金、銀的回收，實(shí)驗(yàn)中粗選時(shí)采取適宜的硫酸銅進(jìn)行活化，硫酸銅的用量分別為0、100、200、300 g/t的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2知，適宜的硫酸銅用量可以起到很好的活化作用，有利于提高浮選精礦中金的品位和回收率，但過(guò)高的硫酸銅用量，則使精礦中的金的品位下降很多。本實(shí)驗(yàn)綜合考慮，選取粗選時(shí)硫酸銅的用量為100 g/t。

圖2 硫酸銅用量的影響

2.4 捕收劑的用量實(shí)驗(yàn)

由于金、銀大多堪布在硫化礦物中，加之目前現(xiàn)有選廠有大量的丁基黃藥和丁銨黑藥的庫(kù)存，所以在進(jìn)行選礦實(shí)驗(yàn)中就采用二者作為共同捕收劑，在實(shí)驗(yàn)中丁胺黃藥的水溶性好，而丁基黃藥的捕收能力強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)小組在多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小試的基礎(chǔ)上，決定采用1:1的比例，進(jìn)行二者的聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)藥劑用量分別為60+60、80+80、100+100、120+120 g/t的用量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 粗選丁基黃藥+丁銨黑藥(1:1)用量試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，隨著捕收劑用量的增加，金的回收率逐步加大，但金的品位卻相對(duì)變化不大，綜合考慮決定采用1:1的配比，捕收藥劑用量采用100+100 g/t的劑量進(jìn)行選礦實(shí)驗(yàn)。

2.5 開路流程的確定

表6 全開路流程實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為進(jìn)一步提高精礦中的金品位，降低浮選尾礦中的金、銀含量，提高資源的利用率，在條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合條件的開路實(shí)驗(yàn)。在精選時(shí)，不添加藥劑，發(fā)現(xiàn)精礦在經(jīng)歷三次浮選時(shí)，精礦中金的品位不再發(fā)生明顯變化。而在粗選尾礦的掃選中，第一級(jí)掃選僅添加20+20 g/t的捕收劑(丁基黃藥+丁胺黃藥)，在第二級(jí)掃選時(shí)僅添加10+10 g/t 的捕收劑，第三級(jí)掃選時(shí)僅添加5+5 g/t的捕收劑，最終的尾礦品位含金量金含量降至0.3 g/t。實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上決定采用三次精選，三次掃選的實(shí)驗(yàn)流程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。

2.6 閉路流程實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

在以上開路條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考察精選、掃選所產(chǎn)中礦順序返回時(shí)對(duì)選礦指標(biāo)的影響，又做了實(shí)驗(yàn)室條件下的閉路實(shí)驗(yàn)。閉路實(shí)驗(yàn)的條件為：尾礦庫(kù)中的尾礦粗選實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度：-200目占90%，硫酸銅：100 g/t，碳酸鈉：1000 g/t，捕收劑：80+80 g/t；二號(hào)油8 g/t。粗選的精礦連續(xù)經(jīng)過(guò)三次精選，每次精選的尾礦都順序返回上級(jí)，粗選的尾礦在經(jīng)歷第一級(jí)掃選時(shí)補(bǔ)加10+10 g/t的捕收劑，第二級(jí)掃選時(shí)補(bǔ)加5+5 g/t的捕收劑，第三級(jí)掃選時(shí)補(bǔ)加5+5 g/t的捕收劑，每次掃選的精礦都順序返回。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)各級(jí)中礦順序返回時(shí)，閉路實(shí)驗(yàn)流程良好，僅實(shí)驗(yàn)七次，閉路流程中的精礦產(chǎn)率和品位便穩(wěn)定下來(lái)。閉路實(shí)驗(yàn)流程結(jié)果見表7，精礦成分見表8。

表7 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

表8 閉路試驗(yàn)金精礦元素分析結(jié)果

3 結(jié) 論

(1)尾礦庫(kù)尾礦樣品粒度為-0.074 mm 60%，Au品位0.85 g/t，Ag品位5.46 g/t，S品位0.72%，有害元素As品位0.034%，本次試驗(yàn)主要綜合回收金和銀。產(chǎn)出的精礦金銀品位分別為31.6 g/t，106 g/t回收率分別為57.88%，30.99%。本次實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)論，可以作為甘肅酒泉某公司的尾礦改造利用依據(jù)，并依此進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備及流程改造，使企業(yè)尾礦庫(kù)中的資源得以二次利用。

(2)綜合考慮各種因素，最終確定采用浮選工藝流程。實(shí)驗(yàn)針對(duì)尾礦綜合回收的特點(diǎn)，著重進(jìn)行磨礦細(xì)度、碳酸鈉用量、硫酸銅、捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥用量等條件優(yōu)化試驗(yàn)，最終將閉路試驗(yàn)條件確定為：確定粗選磨礦細(xì)度為-0.074 mm 90%，碳酸鈉用量1000 g/t，硫酸銅用量為100 g/t，捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥(1:1)用量為100 g/t+100 g/t。閉路試驗(yàn)流程結(jié)構(gòu)為：一次粗選三次掃選三次精選；最終閉路試驗(yàn)獲得金精礦Au品位31.60 g/t，Au回收率57.88%，Ag品位106.00 g/t，Ag回收率30.99%的選礦指標(biāo)。