李元鑫 孫曉豐 劉杰 趙冰 袁帥

摘要：為實(shí)現(xiàn)氰化尾渣中硫的資源化、無(wú)害化利用，對(duì)某氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦進(jìn)行硫浮選回收工藝研究。在礦漿濃度為35%、pH值為5、預(yù)處理時(shí)間為60 min、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t和起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t的條件下，最終可獲得品位在40%以上、回收率在80%以上的硫精礦，實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣中硫資源的高效回收，并具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：氰化尾渣;硫回收;浮選;資源化;綜合回收

中圖分類(lèi)號(hào)：TD952文章編號(hào)：1001-1277（2023）04-0048-04

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20230411

引 言

隨著金礦資源的不斷開(kāi)發(fā)利用，氰化浸出提金過(guò)程中所產(chǎn)生的尾礦量日漸增多^［1-2］。而氰化尾渣的堆存易造成極大的環(huán)境污染，不符合國(guó)家始終加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的基本國(guó)情。同時(shí)，氰化尾渣中除含有少量的金、銀外，常含有銅、鉛、鋅、硫等有價(jià)元素。因此，為降低環(huán)境污染并提高資源利用率，對(duì)氰化尾渣開(kāi)展資源化、無(wú)害化利用研究具有重要意義^［3-4］。

目前，對(duì)氰化尾渣的綜合回收利用主要開(kāi)展了金、銀、銅、鉛等貴金屬的回收研究^［5-13］。姜亞雄等^［14］對(duì)云南某銀品位為30.89 g/t、金品位為0.24 g/t的氰化尾渣開(kāi)展研究，采用酸浸預(yù)處理—氰化浸出工藝流程對(duì)氰化尾渣中的金、銀進(jìn)行回收，分別獲得了55.73%和75.35%的浸出率，實(shí)現(xiàn)了尾渣中金、銀的有效回收。但是，通過(guò)氰化浸出的方法開(kāi)展尾渣中有價(jià)金屬的綜合回收利用也增加了尾渣無(wú)害化處理的成本，因此進(jìn)行高效、無(wú)害的資源回收工藝研究具有重要的實(shí)際意義。對(duì)于銅、鉛、鋅、硫等的回收，常見(jiàn)的工藝主要有4種：鉛、銅、鋅順序優(yōu)先浮選，先鉛鋅混浮后浮銅，先浮鉛后銅鋅混浮及銅鉛混浮后選鋅^［15］。符金武等^［16］對(duì)山東某金礦開(kāi)展了鉛鋅混合浮選—銅浮選工藝研究，最終獲得了合格級(jí)的銅精礦產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)尾渣中鉛、鋅、銅的充分回收。本次試驗(yàn)以回收鉛鋅銅后的尾礦為研究對(duì)象，進(jìn)一步開(kāi)展硫的回收試驗(yàn)研究，主要考察了pH、預(yù)處理時(shí)間、捕收劑用量和起泡劑用量對(duì)硫浮選回收的影響，并進(jìn)行了閉路浮選試驗(yàn)，以期實(shí)現(xiàn)氰化尾渣資源的充分利用。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自山東某金礦氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦，對(duì)其進(jìn)行了化學(xué)多元素、XRD分析，結(jié)果分別見(jiàn)表1、圖1。由表1可知，該試驗(yàn)樣品在回收鉛、鋅、銅后仍含有品位為24.6%的硫，滿(mǎn)足入選要求且具備回收價(jià)值。由圖1可知，硫主要存在于黃鐵礦中^［16］。

由于粒度對(duì)樣品中硫的回收也有著較大的影響，因此對(duì)樣品開(kāi)展了粒度特性分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，該試驗(yàn)樣品平均粒度為19.12 μm。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

由于該試驗(yàn)樣品粒度較細(xì)且是氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦，其粒度特性與藥劑殘留均會(huì)導(dǎo)致硫的回收難度增大。因此，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，使其恢復(fù)可浮性才可實(shí)現(xiàn)硫的高效回收。綜上所述，確定本次試驗(yàn)開(kāi)展pH、預(yù)處理時(shí)間、捕收劑用量與起泡劑用量對(duì)硫精礦指標(biāo)的影響研究，并在最佳藥劑制度下進(jìn)行閉路浮選，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3。

2.1 礦漿pH

固定試驗(yàn)條件：采用選硫循環(huán)水進(jìn)行調(diào)漿，礦漿濃度為35%、預(yù)處理時(shí)間為60 min、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t（粗選、掃選一、掃選二用量比為3∶1∶1）、起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t，分別考察了pH值為3，4，5，6，7對(duì)硫回收的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著pH的升高，試驗(yàn)所得硫精礦品位逐漸降低。盡管pH越低越有利于硫的浮選回收，但過(guò)低的pH會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕及惡化浮選環(huán)境。綜上所述，確定采用pH值為5開(kāi)展后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 預(yù)處理時(shí)間

固定試驗(yàn)條件：采用選硫循環(huán)水進(jìn)行調(diào)漿，礦漿濃度為35%、pH值為5、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t（粗選、掃選一、掃選二用量比為3∶1∶1）、起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t，分別考察了預(yù)處理時(shí)間為5 min、15 min、30 min、60 min、90 min對(duì)硫回收的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可知：隨著預(yù)處理時(shí)間的增加，浮選指標(biāo)整體呈升高趨勢(shì)。當(dāng)預(yù)處理時(shí)間為60 min時(shí)，繼續(xù)增加預(yù)處理時(shí)間對(duì)硫回收率無(wú)較大影響。同時(shí)，預(yù)處理時(shí)間的增加也會(huì)對(duì)硫酸的消耗量和預(yù)處理成本產(chǎn)生較大的影響。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)預(yù)處理時(shí)間為60 min。

2.3 捕收劑用量

固定試驗(yàn)條件：采用選硫循環(huán)水進(jìn)行調(diào)漿，礦漿濃度為35%、pH值為5、預(yù)處理時(shí)間60 min、起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t，分別考察了捕收劑丁基黃藥用量（粗選、掃選一、掃選二用量比為3∶1∶1）為200 g/t、300 g/t、500 g/t、700 g/t、1 000 g/t對(duì)硫回收的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知：隨著藥劑用量的增加，硫精礦品位先升高后降低，而其回收率則先升高后趨于平緩。這是由于捕收劑用量過(guò)大導(dǎo)致部分脈石礦物上浮，從而使硫精礦品位降低。綜合考慮硫精礦的回收率與品位，確定后續(xù)浮選試驗(yàn)捕收劑用量為500 g/t。

2.4 起泡劑用量

固定試驗(yàn)條件：采用選硫循環(huán)水進(jìn)行調(diào)漿，礦漿濃度為35%、pH值為5、預(yù)處理時(shí)間為60 min、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t（粗選、掃選一、掃選二用量比為3∶1∶1），分別考察了起泡劑2號(hào)油用量為0，10，30，50，80 g/t對(duì)硫回收的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

由圖7可知：隨著藥劑用量的增加，硫精礦品位呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，而其回收率則先升高后趨于平緩。這是由于起泡劑用量過(guò)大導(dǎo)致礦化氣泡難以發(fā)生破裂兼并，導(dǎo)致部分脈石礦物被夾帶回收，從而使得硫精礦品位降低。綜合考慮硫精礦的回收率與品位，確定起泡劑用量為30 g/t為最佳。

2.5 閉路試驗(yàn)

在試驗(yàn)獲得的最佳條件下，即采用選硫循環(huán)水進(jìn)行調(diào)漿，礦漿濃度為35%、pH值為5、預(yù)處理時(shí)間為60 min、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t（粗選、掃選一、掃選二用量比為3∶1∶1）、起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t，進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，閉路試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)對(duì)硫浮選的影響見(jiàn)圖9。

循環(huán)次數(shù)的增加常導(dǎo)致循環(huán)水質(zhì)惡化、浮選指標(biāo)不穩(wěn)定等問(wèn)題。而由圖9可知，當(dāng)在該試驗(yàn)條件下，最終所得硫精礦品位均在40%以上，且硫回收率均在80%以上。同時(shí)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，該選別指標(biāo)較為穩(wěn)定，從而進(jìn)一步證明氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦具備繼續(xù)回收硫的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.6 選礦產(chǎn)品分析

為驗(yàn)證該選別工藝對(duì)氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦中硫的回收效果，分別對(duì)選別所得精礦和尾礦進(jìn)行了多元素分析，結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

由表2可知，該流程能夠有效實(shí)現(xiàn)氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦中硫的回收，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了金、銀和銅的富集。

由表3可知，尾礦中硫及其他有價(jià)元素的含量均不具備再回收的價(jià)值。

3 結(jié) 論

1）山東某金礦氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦中硫品位為24.6%，具備回收利用價(jià)值。但是，由于其粒度特性及藥劑殘留導(dǎo)致其回收較難，需進(jìn)行預(yù)處理恢復(fù)目的礦物的可浮性。

2）試驗(yàn)樣品在礦漿濃度為35%、pH值為5、預(yù)處理時(shí)間為60 min、捕收劑丁基黃藥用量為500 g/t和起泡劑2號(hào)油用量為30 g/t的條件下開(kāi)展閉路選別，最終所得硫精礦品位均在40%以上，回收率均在80%以上。這一結(jié)果證明氰化尾渣回收鉛鋅銅后的浮選尾礦具備繼續(xù)回收硫的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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Research of the flotation process for sulfur recovery from certain cyanide tailings

Li Yuanxin^1，2，Sun Xiaofeng^1，2，Liu Jie^3，4，Zhao Bing^3，4，Yuan Shuai^3，4

（1.Shandong Jinchuang Gold and Silver Smelting Co.，Ltd.; 2.Jinchuang Group of Shandong Gold Mining Co.，Ltd.;

3.School of Resource and Civil Engineering，Northeastern University;

4.National-Local Joint Engineering Research Center of High-efficient Exploitation

Technology for Refractory Iron Ore Resources）

Abstract：To utilize the sulfur from cyanide tailings as resources in a harmless way，the paper researched the flotation process for sulfur recovery from the tailings produced by certain cyanide tailings flotation processes to recover lead，zinc，and copper.When the slurry concentration is 35%，the pH value is 5，the pre-treatment time is 60 min，the collector butyl xanthate dosage is 500 g/t，and frother No.2 oil dosage is 30 g/t，the sulfur concentrates with the grade over 40% and the recovery over 80% are obtained，realizing effective recovery of sulfur from cyanide tailings and creating good economic and social profits.

Keywords：cyanide tailings;sulfur recovery;flotation;utilization as resources;comprehensive utilization