某铁尾矿综合回收试验研究

王路平 张少军 刘 慧 臧文优 段明铭3

（1.山东招金科技有限公司；2.招金矿业股份有限公司）

我国铁尾矿堆存量巨大，铁品位通常在6%～13%，有些铁尾矿还含有金、铜、钴、矾、钛等有用元素，理论上具有回收利用价值。近年来，随着矿产品市场需求量的增长和价格的上涨，以及建设绿色生态矿山的要求，越来越多的矿山企业开展了尾矿减量化研究，其中有用矿物的综合回收研究取得了一定的成效［1-8］。

某铁矿选矿厂每年产生约100万t尾矿，其中铁含量在10%左右，同时还含有金、银等贵金属，具有较高的综合回收价值。本研究对该铁尾矿进行了选矿试验，为该尾矿的开发利用提供了技术依据。

1 试样

试样中的金属矿物主要为磁铁矿，另含有少量黄铁矿、毒砂、闪锌矿等；脉石矿物主要为绿帘石、透辉石、方解石、斧石、绿泥石等。金属硫化物以黄铁矿和毒砂为主；铁以磁铁矿为主；金主要以自然金、银金矿的形式存在。试样主要化学成分分析结果见表1。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

2 试验结果与讨论

试样中有回收价值的元素主要为金和铁，其次是银、锌，试验比较了金锌分选—磁选选铁、磁选选铁—浮选选金、浮选选金—磁选选铁3种分选工艺的优劣，结果表明：①金锌分选方案能够获得合格锌精矿，金品位虽然较高，但锌回收率仅有4%，从而影响金的回收率，所以该工艺流程不适用；②磁选选铁—浮选选金方案能够获得铁品位为60%以上的铁精矿，但铁精矿中杂质锌、硫超标，因此，该工艺流程也不理想；③浮选选金—磁选选铁方案能够获得较好的试验指标，因此，该尾矿资源的综合回收宜采用浮选—磁选原则流程。

2.1 金铁选矿条件试验

2.1.1 金浮选试验

由于试样中金矿物颗粒较细小，部分金矿物被脉石矿物包裹，为提高金回收率，需要进行磨矿；此外，由于尾矿堆放时间长，部分硫化矿物表面具有氧化膜，可浮性较差，磨矿有利于清洗氧化膜，为后续加入活化剂强化金银浮选创造条件［9］。

2.1.1 .1 磨矿细度试验

磨矿细度是影响选别指标的关键因素之一。通常情况下，磨矿细度越细有用矿物解离越充分，对提高目标矿物回收率越有利［10］。为了考察磨矿细度对浮选指标的影响，采用1粗2精流程（图1）进行了磨矿细度试验，粗选异戊基钠黄药用量为80 g/t，2#油为40 g/t，不添加活化剂情况下的试验结果见图2。

由图2可知，随着磨矿细度的提高，金精矿金回收率先升后降，金品位先降后升，金回收率的高点在磨矿细度为-0.074 mm占75%时。因此，确定试样的磨矿细度为-0.074 mm占75%。

2.1.1 .2 活化剂试验

活化剂能够改变矿物的表面性质，改善分选效果。试验对活化剂硫化钠、硫酸铜及碳酸钠进行了对比试验。试验仍采用图1流程，固定磨矿细度为-0.074 mm占75%，粗选异戊基钠黄药用量为80 g/t，2#油为40 g/t，活化剂种类试验结果见表2，硫酸铜用量试验结果见图3。

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由表2可知，以硫酸铜为活化剂金精矿金回收率较高，因此，选用硫酸铜为活化剂。

由图3可知，随着硫酸铜用量的增加，金精矿金品位下降，金回收率先升后微幅下降。综合考虑，确定硫酸铜用量为50 g/t。

2.1.1 .3 捕收剂试验

硫化矿浮选常用硫代化合物类为捕收剂［11］。在磨矿细度为-0.074 mm占75%、粗选硫酸铜用量50 g/t、2#油为40 g/t的条件下进行捕收剂种类及用量试验，试验仍采用图1流程，捕收剂种类（用量均为80 g/t）试验结果见表3，异戊基钠黄药用量试验结果见图4。

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由表3可知，以异戊基钠黄药为捕收剂金精矿金品位和金回收率较高，因此，选用异戊基钠黄药为捕收剂。

由图4可知，随着异戊基钠黄药用量的增加，金精矿金回收率先上升后维持在高位，金品位先上升后下降。综合考虑，确定异戊基钠黄药用量为60 g/t。

2.1.2 铁磁选试验

铁磁选试验给矿为1粗3扫开路选金试验尾矿，磁场强度试验流程见图5，结果见图6。

由图6可知，随着磁场强度的增大，铁精矿铁回收率上升，铁品位下降。综合考虑，确定磁选选铁磁场强度为150 kA/m。

2.2 全流程试验

在条件试验和开路试验基础上进行了全流程试验，在磨矿细度为-0.074 mm占75%的情况下，试样采用图7所示的1粗3扫3精浮选选金、选金尾矿一段磁选选铁、中矿顺序返回流程处理，结果见表4。

由表4可知，全流程试验可获得金品位为20.77 g/t、金回收率为69.58%的金精矿，以及铁品位为62.16%、铁回收率为43.09%的铁精矿，试验取得了较理想的选别指标。

注：Au品位的单位为g/t。

进一步的研究表明，铁精矿含锌0.27%、含硫1.00%，硫含量偏高，但锌含量不高，该铁精矿可与低硫铁精矿混合销售；金精矿含银22.23 g/t、含锌15.80%、含砷11.12%、含硫22.18%，金精矿杂质锌、砷含量均较高，为考察金精矿中锌、砷元素对浸出指标的影响，后续进行了金精矿氰化浸出试验。

2.3 金精矿氰化浸出试验

将浮选金精矿磨矿至-0.038 mm占98%后进行焙烧—酸浸—氰化浸出，试验流程见图8，试验结果见表5。

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由表5可知，浮选金精矿经焙烧（砷脱除率为62.22%、硫脱除率为88.98%）、酸浸（酸浸渣率为73.85%）、48 h氰化搅拌浸出，金浸出率达91.02%，氰化钠单耗为9.50 kg/t。

3 结论

（1）某铁尾中主要可回收元素为Au、Ag、Fe，含量分别为0.52 g/t、2.35 g/t、9.39%，有害元素As含量为0.23%；金属硫化物以黄铁矿和毒砂为主；铁以磁铁矿为主；金主要以自然金、银金矿的形式存在。

（2）在磨矿细度为-0.074 mm占75%的情况下，采用1粗3扫3精浮选选金、选金尾矿一段磁选选铁流程处理试样，可获得金品位为20.77 g/t、金回收率为69.58%、含银22.23 g/t、含锌15.80%、含砷11.12%、含硫22.18%的金精矿，以及铁品位为62.16%、铁回收率为43.09%、含锌0.27%、含硫1.00%的铁精矿。

（3）浮选金精矿磨矿至-0.038 mm占98%后，采用焙烧—酸浸—氰化浸出（48 h）流程处理，金浸出率达91.02%。