金矿选矿厂尾矿综合利用选矿工艺的分析

王永辉

伴随着黄金市场的迅速发展，我国的黄金产业现已面临着较为严峻的挑战。黄金在选矿当中显得尤为重要，以往传统的技术存在着不足之处，使得生产技术方面也存在着较多的问题。中国尾矿的综合利用技术、装备的革新与开发适合于尾矿的技术，以及大量地推广、降低了尾矿库建设、降低了经济负担、综合利用安全风险、提升中国的尾矿综合利用水平。

1 矿区采石工艺分析

1.1 选别工艺

传统的浮选流程较为简单，特别是在精选工作方面耗费的工作时间较短，当中有用的矿沫尚未得到有效回收使用，而粗选作业又会为收集的效率造成负面影响，在现阶段使用的科技中增加一个精选的作业机器，这样的话就能够很好的保证精选的工作时刻得以延续。BJG-2000机型的矿浆混匀槽机器设备使用的持续时间大概在7min～8min之间，且加入进去的药物则能够很好的稀释到矿浆中加以混匀，这就能够大幅提高选别的效率。

1.2 破碎工艺

针对粗碎的车间能够采用C80颚式最新的粉碎机；能够将HP200机型的圆锥破碎机运用至细碎的车间中；2YK1848机型的双层圆振动筛则运用至筛分车间工作。而且破碎工序还能够运用到皮带廊、矿仓等临时性的储存点中。

2 矿石工艺中的特点与取矿样本

2.1 矿石工艺的特点

目前，在金矿开发中，主要有两类矿物：金石英脉和石英细脉。两者在外观上没有太大的区别，在成分和成分上也没有太大的差异。比如，这两种矿石的黄金等级都在2g左右。通过对矿石成分的分析，我们发现：该矿的主要矿物成分为“金属矿物”，而以钠长石、钾长石最为典型。

通过调查和研究，我们发现，在我国，黄铁矿是最主要的金属矿物，而毒砂、黄铜矿和闪锌矿也占据了相当大的比重。石英是脉石中最重要的成分，也是最丰富的一种。

2.2 矿石采取样品

在开始工作前，必须进行相应的测试和测试，这与对矿物样品的采集工作是一样的。在进行采矿前，必须进行地质条件、地质灾害等多方面的调查与研究，以避免在采矿时出现不必要的事故。此外，还要做好相应的试样工作，对不同的试样进行脱水和压滤。采用这种方程式，选取高质量的样品，以达到取样的基本目标。样品采集工作结束后，要注意保存样品，把样品放在阴凉的地方，让它自然地收缩，然后用袋子密封起来。

3 尾矿的危害

3.1 占用大量土地资源

中国虽然地域广阔，可是能够利用的资源实在是太少了。就拿中国来说吧，虽然中国的农业很发达，但是每年的粮食都要从国外进口，所以土地资源很少。加之近年来国家提出的“退耕还林”的号召，使得耕地的数量极为稀少。但是，近年来，由于金矿石的采收率逐年提高，尾矿的二次提纯利用率也比较低。由于不能有效地利用和循环，大部分尾矿被堆存起来，占据了很大的空间。

3.2 对生态环境产生影响

由于大量的尾矿未进行相应的处置，大量的尾矿堆积在地上，造成了土壤中重金属的浓度过高，造成了土壤中重金属的严重污染，甚至造成了生态环境的破坏。同时，由于地下水中的重金属通过地下水流入地下河，对大面积的生态环境造成了很大的破坏。

3.3 容易产生安全隐患

矿石提纯时，大量的大块岩石被粉碎成粉末，使其表面变得更大，而且密度也更大。堆积是一种更易于发生的流动和崩塌，会对植物造成损害，并有一定的安全隐患。到目前为止，中国已经出现了许多矿山尾矿库坍塌和死亡的事件。矿业的开发也会使山体的土质疏松，在洪涝季节容易发生滑坡、泥石流等。

4 金矿尾矿的利用分析

随着我国黄金资源的日益增长，国内的黄金产量也在逐年增长。但目前国内金尾矿石的综合利用率仍处于较低水平，其利用效率与世界先进水平相比还有很大差距。金矿尾矿中的金属元素含量很高。合理地使用这些金属，可以使矿山得到更好的开发。如果将金矿的尾矿化，将会对土地和水源造成严重的污染。下面是关于黄金尾矿的分析。

（1）含有大量金属元素。金矿尾矿中的金属元素含量很高。若能将其再循环使用，可大大提高其开发利用的效果。然而，目前国内对金尾矿石的回收技术仍处于较低水平，金尾矿石回收率尚需进一步提高。目前，国内对金尾矿石的回收技术还不完善，选矿工艺也比较落后。

（2）金矿尾砂可以生产建筑材料可以使用黄金的尾砂来制作水泥。矿渣是一种主要的水泥生产材料。采用金矿尾砂进行混凝土配制及处理，既能节省水泥的生产费用，又能达到二次循环利用的目的。在未来的发展过程中，各矿业公司要加强与建筑公司的协作，把金尾矿作为一种新的矿产资源进行开发和利用。从而使矿山企业的生产效率得到了显著的提升。

（3）用尾矿做填充材料我国大部分的黄金储量都集中在地下，大部分的金矿都是在地下进行的。在金矿床中，充填法是一种非常重要的开采技术。尾矿金矿床可以用作充填地下充填物。该工艺具有较高的破碎率和较好的充填效果。此外，可在现场回收金矿尾矿，减少装填物料的运输费用。在矿床尾矿中掺入适当的水泥或胶结剂，可以改善尾矿的凝固性能，从而保障矿体的安全。

（4）金矿尾砂矿堆的复垦。近几年，我国土地资源日益紧缺，实施土地复垦，对矿区的生态环境修复具有重要意义。通过对尾矿进行复垦成田，对其进行覆盖处理，可以使其恢复原状。另外，可以将部分植物直接种植在金矿尾矿上，使金矿区的植被得到充分地恢复，从而对矿区的生态环境起到很好的保护作用。

5 矿区采石工艺

矿山采石技术的研究，必须采用矿石样品，而直接采出的矿石中含有大量的杂质，无法直接用于采石过程中的样品，所以要对其经过脱水、压滤等处理过程。加工后的毛料可置于阴凉处，干燥后装入矿石样品袋。矿石开采工艺可分成选矿、破碎和脱水三大工艺。

5.1 选别工艺

选矿技术是指在开采过程中，对各种矿石的原料进行筛选和筛选。常规的选矿工艺采用单一的分选流程，选矿周期短，无法充分利用矿渣，造成资源的巨大浪费，而采用粗选作业方式，则会对矿石的回收率产生一定的影响。因此，在选矿过程中加入筛选工序，采用BJG2000精选机来提高选矿时间，是当前比较普遍的改进方法。BJG2000型矿浆搅拌器是一种矿浆搅拌器，经过7min～8min的搅动，能将所添加的选矿药剂与矿浆充分混合，提高了选矿效果。

5.2 破碎工艺

粉碎法是将大块矿石粉碎成符合工艺要求的小块矿石，方便以后的选矿作业。C80型颚式破碎机的研制使其粉碎技术有了长足的发展。此外，在粉碎工序中，HP200型圆锥破碎机可用于细碎厂房，2YK1848双层圆式振动筛用于筛分厂，此外，粉碎工序也可用于皮带走廊、矿山等临时贮存场所。

5.3 脱水工艺

脱水技术在矿山尾矿的选矿中起到了很大的作用，对提高矿山的生产能力具有很大的帮助。为了提高矿石的利用率，可以采取两班作业方式进行脱水作业。此外，由于全球能源短缺问题逐渐蔓延，全球能源价格持续走高，导致金属价格下降，因此，选矿企业应重视脱水工艺，采用最佳的工艺路线，以节约生产成本。

6 中国金矿尾矿研究利用现状

6.1 提取有价金属

某金矿对老尾矿采用浮选—尾矿氰化选冶，通过组合工艺，黄金的综合回收率可达74%。利用重选—磁选—磁性流体静分离工艺，从砂金矿石中分离出金，经筛选后，对14个砂金矿山尾矿进行了分选，回收率超过85%。中国黑龙江老榨山金矿利用浮选工艺对废尾矿中的铜进行了回收，回收率达到89%。

6.2 尾矿充填采空区

招远灵山金矿的灵山金矿采用高水固尾砂充填法，与水泥河沙胶结充填相比，具有明显的优越性。实践证明，用大量的尾砂替代砂石作为矿井的充填材料具有技术和经济意义。

6.3 尾矿制水泥和混凝土骨料

山东沂南磊金集团有限公司是以黄金矿渣为原料，采用高质量的公路水泥、高强度的硫酸盐水泥。此外，由于不同粒度的需要，可以将尾砂颗粒直接用作混凝土的粗集料，从而提高了混凝土的强度和耐用性。

6.4 尾矿制玻璃

金矿尾矿玻璃产品的种类有：瓶罐玻璃、部分彩色玻璃、少数光敏玻璃、平板玻璃等。

6.5 尾矿制砖

中国在尾矿制砖领域已有一定的经验，并已成功地用于生产建筑用砖、路面和墙面装饰用砖。此外，尾砂还可以用于装饰砖块的制造。同济大学和马钢孤山铁矿公司联合开发了一种更适用于外墙贴面砖的装饰性面砖，并加入多种颜色的颜料制成彩色平滑面砖，代替普通瓷砖、人造大理石等。

7 金矿选矿工艺的分析

7.1 采石破碎工艺

C80型颚式破碎机可以用于粗碎车间，破碎车间的破碎机也需要更换，其中HP200型圆锥破碎机是筛分厂使用的2YK1848型双层圆筛机，该技术还适用于仓库和皮带输送机。

7.2 选别工艺

目前采用的选矿工艺是采用一种选矿机械，保证选矿时间短，选矿效率高。一般采用BJG-2000矿浆机，搅拌时间为7min～8min，加入的药剂可以很好地和矿石的混合，选择其他的时候，效率会更高。

7.3 脱水工艺

在金矿生产中，采用脱水技术可以有效地提高矿山生产能力，使其一天工作8h。为了提高工作效率，可以将工作时间延长到8个小时，采用两班轮流工作的方式，对选矿厂的尾矿治理起到很好的促进作用。

7.4 选矿工艺试验

7.4.1 分级处理工艺

将样品送入螺旋溜槽，将样品分为粗砂、中砂细砂三种，再将粗砂进行分离，将粗砂和黄铁矿分离开来，这些矿样的含金量很低，大概在0.14g/t，通过螺旋将粗砂进行分类，可以将含有金属的材料进行回收，而在生产过程中，摇床是必不可少的。在摇床加工结束后，黄金的品位约为23g/t，螺旋溜槽的产量约为0.9%，而作为选矿厂的尾矿，其产量可达1.3%，但大部分都是从摇床中提炼出来的低级金属。选矿厂一天可以生产1000t的尾矿，通过摇床工艺处理，每吨30g的精矿，然后把金和精金矿一起放入浸出体系中，这样就可以循环利用了。

7.4.2 强磁除铁工艺

螺旋溜槽生产出来的矿石中含有大量的硫和铁，远远达不到生产陶瓷的要求，还需要进一步地去除铁和硫，因为铁和硫都有自己的形态，所以要想办法将它们分离出来，首先要经过磨矿，再经过微弱的磁场过滤，这样才能进行浮选。而另一种则是通过强磁场的筛选，经过特殊的磁选之后再进行浮选，整个流程完成后，就可以去除硫和铁，通常来说，强磁场的筛选要比弱磁场要干净，所以大部分人都会选择后者。在螺旋溜槽生产的矿石中，都会使用到钢网介质，虽然常用的是齿板介质，但是效果还是不如钢网介质好，除铁的时候，磁场的感应强度一般在1.8T左右，这样的除铁操作，可以大大地提高工作的效率。

7.4.3 脱硫工艺试验

强磁场处理后，还会有一些硫杂质，其中大部分都是黄铁矿，在强磁场作用下，应该采取反浮选技术来除去黄铁矿，这种方法一般是使用长石进行反浮，光靠黄药是不可能全部除去的，所以应该通过添加丁基黄来进行浮选处理。常用的配方是：500g/t的石灰，200g的硫酸铜，BK413，300g的捕收剂，30g的丁黄和27g的起泡剂。

7.4.4 回采再选

同时，尾矿的回收和回收也是提高矿山综合利用率，建设生态矿山的一项重要措施。有价值的矿石要从尾矿中回收，必须针对各种元素的特点，有针对性地进行分类。目前，我国的尾矿处理技术有:低能耗单体的分离控制、磁性物质的有效利用、深度还原与控制、有效浮选药剂的合成与应用、各种伴生金属组分的综合处理和分质利用、闪速焙烧和再选等。

8 尾矿综合利用研究设计

由于矿石中有用成分含量低、粒径细、嵌布复杂，常规的选矿技术及设备很难有效地对其有效成分进行有效回收，因此，尾矿综合利用任重而道远。尾矿开采技术要求高，必须进行技术攻关。尾矿库的开发与应用，包括尾矿库的各种矿物组成、化学成分、物理化学性能、技术性能等。在矿山综合开发中，已经积累了许多成功的实例，如果能将现有的条件和经验加以利用，并借助现代的各种分析与评价方法，将会达到事半功倍的效果。通过以上工艺应用与分析可以看出，对选金矿尾矿中存在着的矿石样本利用螺旋溜槽进行处理，综合强磁与摇床技术这两项技术可以有效的获取铁物质和硫物质中含量比较低的长石粉。其中摇床尾矿可以通过井下填充的方式进行，在工艺的各项操作中，细泥等则会通过管路输送至尾矿坝，留下的长石粉则可以将其用至于陶瓷的制作与生产中。

9 案例分析

用来测试的矿石样本来自一个金矿，它是从电厂的浮选尾矿中分离出来的，经过压力过滤和脱水而获得的。

9.1 为基本选项找出依据

对尾矿进行了粒径分析，结果显示：+0.020mm～0.074mm范围内，矿石中的FE、Se含量较低，中、细范围内的FE含量较高。该选矿厂的尾矿年产一千多吨，年生产能力330，000多吨，年产1级石粉60000t。以此为依据，对矿渣进行了分级，并对中间颗粒进行了预分离。然而，粗、细尾矿因其杂质含量高而难以进行有效地治理。这一段是用来填土或回填的。本发明的住宅空间较小，耗电较少，加工工艺简便，便于区分大、中、细三种机型。经铁相分析，发现其成分为菱铁矿、赤铁矿、石灰石，而硫则以黄铁矿为主。为此，提出了一种高强度磁选浮选脱硫工艺。故建议采用螺旋槽进行分级预处理，并采用螺旋槽对铁水和脱硫废水进行脱除。

9.2 选矿工艺研究

（1）试验结果显示：螺杆溜槽中铁、硫等杂质的含量仍然超过了陶瓷材料的技术指标，还需对其进行脱铁、硫的脱除。根据目前铁、硫矿物的存在形式，本文建议采用磨矿、低强度磁选、高强度磁选等方法，终于选定了强磁选浮选方案。螺旋溜槽的介质是钢网或齿形的介质。结果，利用铁丝网作为介质表面，在磁场的作用下，获得了1.8T的磁感应强度。

（2）长石反浮选脱硫试验。强磁选后，产物中以黄铁矿为主，采用强磁选法对黄铁矿进行了脱除。但是，仅采用黄药作为硫的捕收剂，其脱硫效率不高。通过添加bk-413和丁基黄药，可以达到较好的去除效果。试验结果显示，采用500g/T的石灰、200g/T的硫酸铜、bk413300g/T、丁基黄药、BK20126g/T的最佳脱硫剂体系。

（3）长石粉中杂质的检测。强磁反浮选能明显减少铁的含量，尤其是单一褐铁矿、赤铁矿、赤铁矿、赤铁矿等。铁单体和结合细胞的百分比分别为5%和95%。黄铁矿的单体含量只有2%，硫化长石的同生性达到98%。在没有经过研磨的情况下，采用物理方法难以进一步减少长石中的铁、硫等杂质。

10 结语

尾砂的综合利用必然会对资源、环境产生一定的危害，同时也会对环境产生一定的污染。进一步提高技术水平，实现资源的最大程度地保护、有效地利用、提高尾矿的经济效益、创造性地利用尾矿，是今后要重点研究和思考的问题。