黄金尾渣综合利用研究进展

陈 萍，刘 娟

（招金矿业股份有限公司金翅岭金矿，山东 烟台 265400）

每年度尾渣都会在黄金冶炼行业中大量产生，尾渣中含有重金珍贵金属与有价元素。若只是将它们堆积在一处，不仅会破坏周边的环境、造成土地浪费，还很难实现综合利用。必须从整合并着手利用这些尾渣的角度出发，将其价值最大化发挥出来。黄金冶炼得来的尾渣中的金银占有比值较大，残存下的金银甚至会超过0.5克/t。同时，尾渣之中的金品位在一些疑难金矿中也会超出0.8克/t。尾渣储量较为丰富，具有较高的回收利用价值。

1 黄金尾渣的元素组成和分类

我国冶金企业在对黄金进行提炼过程中会产生黄金尾渣，一般来说，冶金企业在对黄金提炼过程中，若采用的原料和工艺不同，产生的黄金尾渣也会存在一定的差异性。当前黄金尾渣主要分为金精矿黄金尾渣、焙烧黄金尾渣以及全泥黄金尾渣。而金、锌、铅、铜以及硅、铝、镁、钙、铁以及硫等就是这三类黄金尾渣中的主要元素。全泥黄金尾渣中的有价元素经过大量的研究证实相对而言较少。

2 当前黄金尾渣中有价元素的回收情况

2.1 黄金尾渣中回收铜铅锌

当前我国回收黄金尾渣铜铅锌应用最为广泛的方法就是浮选法。受氰化物的影响，黄金尾渣中的铜铅锌的程度会存在一定的差异性，再加上浮选药剂的影响，会有很大的变化发生在铜铅锌矿物表面，以下几类就是黄金尾渣中回收铜铅锌的主要流程。

2.1.1 浮铅锌抑铜

如表1所示为氰根与铜、铅、锌离子的结合作用力。可见最为稳定的是氰根与铜结合的最大稳定常数，即对铜抑制最强的就是氰根。而氰根与锌、铅结合的作用力与其相比较弱。所以，应对矿浆的pH进行适当地调整，充分利用此特点，使氰化物在锌矿物和铅矿物表面可以脱离，此时氰化物仍然会抑制铜矿物，可经过合适的浮选药剂捕收铅锌，实现铜和铅锌的分离。同时，还可以通过抑锌选铅对得到的铅锌混合精矿分离。

表1 氰根与铜、铅、锌离子的结合作用力

采用石灰抑制硫铁过程中，针对某黄金尾渣，捕收剂可选用乙黄药和ZY103的组合，浮选铅锌，进而得到一定的铅锌精矿。抑锌时，可通过硫代硫酸钠和硫酸锌进行，在对铅锌精矿进行浮铅时，可将乙硫氮作为捕收剂，用硫酸铜对铅尾矿进行调浆后，可进行抑硫浮锌，Z-200浮铜主要用于铅锌尾矿，可得到的铜精矿含铜16%，得到的硫精矿含硫36%，得到的锌精矿含锌35%，得到的铅精矿含铅31%，这对于实现全面回收有价金属是非常有利的。

2.1.2 浮铅抑铜锌

在抵制铅矿物过程中，氰化物最弱。残存的氰根在黄金尾渣中，主要是对铜锌矿物进行抑制，所以，应对铅矿物进行优先选出，然后再对铜锌矿物进行混合浮选，最后分离铜锌矿物。在此过程中，铜锌的分离就是此法中的关键步骤。

2.1.3 浮铜铅抑锌

在碱性矿浆中，锌矿物易受到抑制。如果浮选药剂在黄金尾渣中较多，可对浮铜铅抑锌工艺进行充分考虑，铜铅可浮性较好。

2.1.4 小结

有多种流程可以选择从黄金尾渣中回收的锌、铅以及铜，但是仍要结合黄金尾渣的主要回收元素、残留药剂的种类以及其来源对具体操作进行判断。若锌品位在黄金尾渣中较低，而铜铅品位相对较高，可在对硫锌进行抑制时，添加亚硫酸钠、硫酸锌等药剂，调节pH，并使用组合药剂，如新捕收剂或丁黄药、乙硫氮对铜铅进行优先选，使铜铅这种价值较大的矿物与其他矿物优先分离。

2.2 黄金尾渣中回收硫铁

硫铁在黄金尾渣中的含量较高，通常存在的形式为硫铁矿。如果在进行焙烧制酸时，直接使用黄金尾渣，就会导致烧渣量较大，制酸效率较低，难以高效利用余热，而且无法再次利用，烧渣中铁的含量太低。所以，应富集黄金尾渣中的硫铁，这样得到的硫精矿才能有较高的品位。在制酸时，使用硫精矿得到的烧渣可作为铁精粉。

2.3 黄金尾渣中回收金银

2.3.1 浮选法

主要赋存于易捕收、金银解离度较大的硫化矿的含金黄金尾渣比较适用浮选法回收金银，特别是在回收全泥黄金尾渣与金精矿黄金尾渣时应用这种方法较为合适。

2.3.2 湿法浸出

经过氰化浸出后的金精矿，可能会有未浸出的一些金银残留在其中，可能是矿物表面在浸金过程中受产生的Au(CN)2的影响，阻碍了金的继续溶解，形成了饱和溶液层。为了让黄金尾渣中残留的金银可以顺利的浸出，可采用辅助的浸出手段。采用氰化浸金方法-加压氧化，将压缩空气以分布式的方式，通过空压机在矿浆中进行均匀地射入，使矿石颗粒自磨，形成强力的旋搅，能有效提高浸出率，使气液固三相充分接触。

2.3.3 氯化焙烧法

对于低品位矿渣而言，氯化焙烧法的实用性较好。当大于800℃的温度时，会存在一定的氯化剂，氯化剂和一些银、金、锌、铜等金属及其氧化物和硫化物能生成易挥发的金属氯化物。通常来说，在高温下，氯化剂能分解成氯化氢气体和氯气，与六方晶体的金可形成挥必性氯化物，发生配位作用。

2.3.4 小结

对黄金尾渣中的金银进行回收过程中，成本较高，难度较大，但是可以最大化利用尾渣中的有价元素。在选择回收方法时，应充分结合黄金尾渣的特点和来源。湿法浸出需要特殊条件，成本相对而言较高，需要加特殊的诱导剂、加压。而含金银相对较高的矿比较适用氯化焙烧法，但会对环境造成污染，需要消耗大量的能源。在金银赋存于氧化矿的尾渣或易浮选的硫化矿中较为适用浮选法。通过对氧化矿或硫化矿的浮选，金银可富集于精矿中，应进一步推广和应用浮选法，其设备成本较低，操作较为简单。

3 实现黄金尾渣有效利用的几种途径

3.1 生产水泥及混凝土

在水泥生产中也可以充分利用尾渣，水泥中矿物组成与孰料的形成会受到尾渣中某些微量元素的直接影响。首先，常规水泥配方使用的铁粉可用尾渣来替代，充分利用尾渣中铁量高的特点；其次，水泥的原材料用尾渣替代。火山凝灰岩贫硫型黄金矿床，有大量的铝与硅富含在尾渣中，可直接用作水泥原料或压制建筑用砖。

3.2 生产制砖

在回收尾渣中的有价元素后，只能有效提取尾渣中少量有价元素，对尾渣的数量难以做到有效减少，特别是其影响生态环境、侵占土地的问题未能从根本上予以解决。当前我国黄金矿床较为复杂，部分矿床中金属矿物含量较少，围岩种类较为多样，脉石矿物比较纯净，所以在建筑材料与非金属原料中可以直接利用尾渣。对于黏土烧结砖，我国已经在2005年全面禁止，为了满足建筑行业对建材不断上涨的日益需求，必须寻求一种廉价且储量大的建筑材料，作为免烧砖的替代材料，黄金尾渣发挥着巨大作用。

3.3 制备微晶玻璃

玻璃陶瓷就是微晶玻璃，属于一种陶瓷技术和综合玻璃共同发展中诞生的产物。在基础玻璃中加入晶核剂，如ZrO2、TiO2等，通过热处理，即可得到微晶玻璃，是含微细晶粒的陶瓷状材料。Al2O3和SiO2就是黄金尾砂的主要化学成分，含有MgO、CaO、K2O、Na2O等制造硅酸盐玻璃的必需元素，所以微晶玻璃制备时可充分运用黄金尾渣。

3.4 矿山填充料

对尾渣予以直接利用最有效的方法之一就是运用尾渣回填矿山采空区，特别是当地建筑材料市场较小、难以设置尾渣库的矿山企业，在采空区利用尾渣进行回填所带来的经济价值与环境效益也是不可忽视的。因为开采矿产资源会导致地下出现大量采空区，不仅会给当地居民造成重大财产损失，还会威胁到其人身安全，特别是近年来矿山采空塌陷现象不断发生，回填废黜的矿井矿坑已经迫在眉睫，其中较好的一种填充料就是尾渣。用尾渣作为填充料，仅为碎石填充费用的四分之一，填充费用相对而言较低。在合理的工艺条件下，将一些水泥加入到骨料与尾渣中，就能实现矿山与矿井的回填。处于采空区浅地层或巷道上面的城镇，也可在填充过程中利用黄金尾渣，从而保证居民与建筑物的安全，防止地面出现陷落或坍塌现象。

3.5 复垦造田

复垦造田就是黄金尾渣的另一个用途。对矿山予以复垦造田在那些土地或城市相对紧张的矿山而言有着非常重要的意义。利用尾渣复垦造田，既能兼顾环境效益、社会效益以及经济效益，还能减少环境污染、美化环境，防止扬沙现象的发生。通常可通过两种方式实现尾渣复垦造田：首先，将一层土壤覆盖在废渣表面，然后种植植物，在此过程中，需要大量的“好土”覆盖处理，虽然此方法较为有效，但费用相对来说较高，需要考虑运输、取土等一系列问题。其次，可直接将植物种植在尾渣砂上。我国某市在利用尾渣复垦过程中，在不覆土的情况下种植了火炬树，与其他树种相比，火炬树耐瘠薄、耐寒以及抗旱较高，且生长速度较快，成活率高，节省的复垦费用高达95%。

4 结语

现阶段对于尾渣综合利用效率，在我国黄金行业较低，与国外相比差距较大。所以，应提升现有回收黄金尾渣的工艺，从对黄金矿产资源综合利用的源头出发，积极转变尾渣处理思路，用废物资源化利用逐渐代替以往单纯处理有毒有害物的方式，从而实现废物循环，不仅能创造更大的社会效益与环境效益，还能提升企业的经济效益。