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从选矿废渣 中回收贵金属 山东省冶金设计研究 院邢林 提要 率支介绍了国外某矿山利用炭浆法儿选矿直燕r } ] 回 收贵金属工岂 方面的研究． 可供参考 一 、 前 言 近年来 ，随着科 学技术 的飞速 发展 ，选 矿 工艺 也得 到 了很大 的改进 和 提 高，堆 浸 法 、炭浆法提金工艺 已发展成为 回收低 品位 贵金属 的重要手段。一些企业开始 向低 品位 的金矿资源进行 投资开发，特别是对一些老 矿 山新堆积的尾矿，亦重新进行 审查。据报 道 ， 目前 从选矿废 渣中回收贵金 属的工作 已 形 成了一种趋势 ，尤 其在发达国 家 更 为 突 出。现 在世 界上 已有近 1 万 多个生产金 银 的厂矿 对尾矿千 禽贵金属溶液的废液进行 回 收研究 ，部分矿 山已对尾矿 中的贵金属重新 进行 了开采和生产 下面将 国外某矿山采用 炭 浆法 从选矿废渣中 回收贵金属工艺方面的 研究 ，以及其它一些情况，作筒单介绍。 ， 二、 对选矿废渣 的分析 5 0 年代 以前，通常采 用 逆流”法 建造 尾矿库，将 尾砂通过周 围的排管排放 ，粗粒 尾矿迅速沉 降，从而形成一道多孔 的外壁。 对于古有贵金属的尾矿米说，尾矿坝的外层 为氧化带 ，选矿性能较 好，此处 的硫 化物 已 被分解 ，常常 出现 已解离的 单体金。对这些 单体金，可 以直接进行氧化 、重选或混汞处 理。另外，在楹粒石英脉颗粒 中，也可能存 在很有价值的物质，还要根据尾矿的粒度再 进 行磨 矿处理。 日本 的千岁矿 山，1 9 3 6 年至1 9 8 6 年共采 出1 6 7 万t 矿石 ，用 重选法和 浮 选 法 回 收 金 银， 回收 率8 D ～9 O ， 来回收的1 O 一∞ 贵 有 色矿 山一l 9 9 0 ． 5 金属残 留在尾矿 中被堆 积在 尾矿 库内。为了 回收这部分贵金属，对尾矿库进行了钻探， 估 计堆积的 尾矿量约为】 2 0 万t 左右， 含金 品 位为 2 g ／t ，含银 品位为1 7 g ．／t 。采 用 以 下 步骤和工艺对该尾矿进行了特殊 分 析 回 收 金 、银的试 验研 究。 1 ． 粒度分 析 首先 利用标准套 筛对3 2 5 目以上 的 尾 矿 进行 分级处理，用连续水析器 对3 2 6 目 以 下 的尾矿进 行细粒分级，对分级后的各粒级 尾 矿进 行了金、银物相分析，结果得 出，尾矿 中含金矿物大部分分布在4 4 p , m的粗粒中， 禽 银矿物大部分分 布在1 0 m的细粒 尾矿 中。 2 ． 显撇镜麓相分 析 通过对试样的镜柏分析和观 察， 发现在 该尾矿中的贵金属矿物 主要为银金矿和硫银 矿两 种。其中银金 矿在 一3 2 5 目的粒级 - 『 j 呈 毕 体存在 ，而在 3 2 5 目粒 级中与黄铁矿 ， 脉 石形 成连 生体，其 粒度在26 3 ． m之间。经 观察其 中的硫银矿 只是在 2 0 0 目盼粒 级 中 与黄铁矿 为连生 体。 三、氰化钠浸出尾矿 中 金银的研究 采用氰化钠浸出法对该尾矿 进行 浸出金 银 的试验，一般 小型实验室试验 浸出都是在 容量为 1 升的烧杯中进行。为了找出最佳浸 出条件 ， 试验 中对各种影 响因素要 进行 考察 。 1 ． 氰化钠的用量 将尾矿试样的矿浆浓度控制在4 O ，初 期P H值定为1 j ，浸出时问在2 4 b 的定值条 件 维普资讯 下进行 了添加不 同用量 氰化钠 的试验。试验 结 果表 明，金 、银的浸出 率随着氰 化钠 用量 的增加而有 明显 的提高。 但氰化钠 甩 量 在1 2 k g 以每 t 干尾矿 跫计 范 围内，其浸 } I I 率相差不大 。 因此，从生产 成本和环境效 箍 考虑 ，将 氰化钠用冕定 为1 k g 对尾矿 中余 、 银 浸m最 为合适 。 2 ． 浸 出时词 将氰 化钠用量 定为l k g ，在其它条 件 不 变的情况 下，进行 丁不 同浸 出时阀的试验 ， 结果表明，金、银的浸出率随着浸出时间的 增 加而 同时上升 。但是 ， 当浸出时间超 过2 4 h 后 ，浸 出率不再提高。所 以 将浸 出时 间定 为2 4 h 较 为合适。 3 ． 矿浆浓度 ． ． 在其它条件不变的情况下，还需进行不 同矿 浆浓 度 在2 0 4 0 的范围 变化的 试验 。试验结果表 明，金、银 的浸出率随着 矿浆 浓度 的提 高而 上升 ，而 且，矿浆 浓度愈 高，浸 出液 中的金 品位 也愈 高。这 虽然证 明 了提 高矿浆浓度对浸 出金有 很大 好处 ，但从 旷浆搅拌效率考虑，矿浆浓度不宜过高，一 收控制在4 6 一曲 ％为宜。 - 4 ． 添加醋酸铅 当 尾矿 中含有硫锻矿 时， 虽然 加入 的氰 化钠也与银反应，但实际上却生成硫化钠产 物 。这种溶液 中的硫化钠 与空气 中 的 氧 反 威，要 耗去大量的 氰离子。据报道，掭加一 定量的醋酸铅可以控制硫化钠的生成 ，以提 高浸出效果。但 日本 千岁矿 山在处理 尾矿的 试验中，在控制其它条件不变的情况下，进 行了添加不同用量醋酸铅的 试 验。结 果 表 明。贵金属浸出率 随着醋酸铅用量 的增加而 降低 所以。可以认为，舔加一定量的醋酸 铅，对尾矿中金、银的缦出效粜并没有什么 改善。 5 ． 空气 加入■ 由于 尾矿 中存 在黄铁矿 ，它 部分 被分 解 为F e S 、S O 、H O 等还 原物质 。这些还 原物 ～ 34 一 质又会大量地消耗溶解于矿 浆 中 的 氧 。为 此，在试 验中加入生石灰和空气 ， 以使这些 还原物质 尽快 得 到氧化。试验 结果 表明 ，当 向矿 浆中通入较大量 的空气时，矿 浆 构 p H 值会 下 降，使金的浸 出牢也 随之 降低 。这是 圊为矿浆的p H值 降低 后，分 解消耗 了 氰 离 予，从而 对浸出效果产生不 良 的 影 响， 因 此，必须控制 空气 的加入量 。 6 ． 矿浆的 p H值 矿 浆的碱酸度可 以通过添 加 石 灰 米 调 节 。在其 它条件不 变的情况下，进行 了调节 矿浆的p H试验 。结果表 明 ， 在浸出过程 中， 当P H低于1 】 时 ，金 、银的浸 出率 比p H高 于 1 1 时 降低 了5 O 。一般在矿 浆浸 出过 程中， p H 值 降低较快 。例如，浸 出初期的p H为 1 1 ， 浸出4 h 后就会 降到 1 0 以下，浸 出1 6 h 后 降到9 以下。所 以在浸 出过程中，必须经常添 加石 灰 或其它保 护碱 ，以使浸 小矿 浆的 p H值保 持 在1 1 -- 1 2 的范 围内。 7 ． 尾矿 的垃度 矿 砂粒度的大小 与浸 出效果有直接 的关 系。粒度愈 细，浸出效果愈 好。为 了 提 高 金、银的浸出率，对尾矿中粗粒度的矿砂， 有必要进行磨矿处 理。 日率 千岁矿 山将 尾矿中的 4 4 m以』 粒 度的矿砂进行 了再磨与浸出试验，试验结果 表明，经过磨细的尾砂与未经磨细的尾砂_相 比，金的浸 出率可 以提 高1 5 ，银的浸出率 可 以提高5 以j 。 四、 尾矿处理工艺的研究 为 了探讨可 以减少氰 化钠 浸出作业处理 嚣的尾矿处理方法和工艺 。千 岁矿 山对尾矿 分别进 行了摇床和浮选的选别试验 。 t ． 强床重选 试验是将 尾矿划分 为原 矿 、 4 4 m 和 ～ 4 4 ． m三个粒级 ，然 后分别放在摇 床 上 进 行 重选。试验结果 表明，原矿粒级部分经过 摇床选别后，所得精矿量约 占总量 的1 2 ， 有色矿山一I 9 0 o ． 5 维普资讯 精矿 中含金 品 位 为 1 2 g ／『 ，银 的 品 拉 为 3 3 g ／t ，金的回收率为6 8 ，银 回 收 率 为 2 0 。 从 重选试验 结果看 出，采 用摇床进行选 别作为 尾矿 的预 处理方法 ，虽然 可以回收尾 矿中的 大部分金 ，但是银 的凰收率却 很低， 而大部份银流失在矿泥 中。因此，采 用摇床 重选作为预处理手段 ，达不 到回收残 留在 尾 矿 中贵金 属的 日的。 2 ． 浮 选捕 收 在其它条件不变的情况下，对捕收剂的 种类和用量 、磨矿 细度等进 行 了对 比浮选试 验 。 1 捕收剂的种类和用量 当采用黄药类的AP 2 0 8 作捕 收剂 时，浮 选所得精矿量 约 占尾矿量的l 9 ，金和银 的 回收率分别达到5 8 和5 2 比较高的指标 。 当增 加捕收剂用量时， 虽然精矿量可增 加一 倍， 但金的 回收 率倪达 6 9 ，提 高不 多。 2磨 矿细度 将尾矿再磨 l 5 分钟再进 行浮选，其精矿 量可达3 3 ，金的回收率也可提藏到8 1 。 综上所避 选取其最佳工艺器件，在浮 选精矿浆的p H 为u， 。 矿浆{ 农度_为 4 O ，浸 f』 J 时间为2 4 h 的搽l梓下， 进行灞加不同 用 量 氰化钠的对比试验， 锆果表明， 当氰化钠用 量为 3 l 盐 每吨精矿计 时，金的授fi 1 率 迭9 7 ，锻的浸 出率 可这8 1 ，效果最 好 如果采用磨矿一浮 遣一 浸目 的 联 合 流 程，可使 氰化钠浸 出作 业的矿量 减少三分 之 二，浮选后浸 出金 的总回收率为7 8 ，银 的 总回收率为5 宁 。周此，采用该联合流程处 理尾矿，不仅能使尾矿中的贵盒属资源得到 最大 限度地回收 。同时也可减 少整个处理系 统的成本 。 五、活性炭吸附提金工 艺研 究 对选矿 凌渣进行重新 浮选 和浸出后 ，再 有 色矿山l 舯 O ， 用活 性炭进行 吸附回收， 以进 步提高浸出 液中的贵金属 的回收率。 1 ． 试验设备 吸附试验是在 4 段梯形流槽中进行的， 各段流槽的排f{ J 均设有筛网，以防活性炭 髓矿浆流失 。 2 ． 炭吸耐步骤 经 过氰化钠浸 出溶解后的矿浆先进入恒 压箱，然后 以一定的压力 和流量送进第一段 流槽，并使其循序流下，而活性炭则 从第 四 段流槽加入。采用升液器提升到第三段、第 二段和第一段流槽，活性炭的运行方 向与浸 出矿浆进行逆流接触，富集 了贵金属后的话 性炭，经一段流槽出口回收，进 行 解 吸卸 载 ，} 给的新话牲 炭 和经 解吸后活化的再生 炭按一定比例混合后，再送进第四段诫槽。 3 ． 操作 条件 活性炭揶术炭或杏 校炭 、粒度 81 2 曰 吸附段数 4 段 ，梯流逆接 触方式 吸附停 留时问 1 h ／段，台计 4 h 活性炭 浓度。每段平均l 2 ． 7 g ／L 浸 出矿浆流量t l 7 0 L ／h 活性炭输送量1 6 g ／h 4 ． 试验结 果 经过活性炭吸附处理后，像处理这种每 【 含金 2 g 的尾矿，其富集炭的载金品位可达 到2 ． I k g ／t ，载银 品位达7 ． 1 k g ／ 【 。 采 用炭 浆法活性 炭吸 附工 艺，不仅操作 简 单，成本低，投资少，而且能最大 J f 匣 度地 从多金属共生的选矿废渣 中回收费金 属。 六、 结语 为 了达到从尾矿 中回收贵金 属的 目的 ， 近年 来国 内外 的金 属矿 山、黄金矿 山及部分 冶炼 厂。都将 选矿废 渣作为研究 对象 ，进行 氰化钠浸 出以及活性炭 吸附试验，寻找有 利 于 回收贵金属的合适工 艺条件。试验结果证 下 转第 5页 一 35 维普资讯 六、 结束语 综上所述 ，矿 口中微量元素 。锑矿 品位 以及包体温度等在空间上的变化规律是基木 一 致的。它们沿区内F 、F 。 等一级 断 裂 构 适 向东，沿北西、北东走 向的次级断裂 向两 侧 ，沿D 。 s 页岩 与含矿层 之间的接 触界面往 北均呈现逐渐 降低的趋势 。飞水 岩 矿 床 西 部 、中部 和东部 均可出现 同样高甚至东部高 于西部的 高值 区，锑矿 品位 从下而上逐渐 升 高，而包体 温度与之呈反消 长关 系。矿物 共 生组台在 空间上也呈规律性变化 。这一系 列 事实表明锡矿 山锑矿 田的矿液流 向并非从西 部断裂往东部运移的，有 可能 是从矿 田东西 两 侧，从深部往浅部运移的。矿 田的褶皱 断 裂 系统为矿 液运移矿质 沉淀 的通 道和 场所 ， 剪切应力 是矿液在这些构造部位运移和沉 淀 的最 主要 动力 来源。矿液在简单剪切递进应 变过程中 由东 、西 两侧 从深部 向浅部运移 ， 在此过程 中 由于剪 切应力 作用导致围岩及矿 液的物质 组分 ，温度 、压力 、p H值 及 其 他 物化条件 的不 断变化， 因而导 致矿 物共生组 台 、锑矿 品位 ，成矿 温度 ，微量元 素等在空 间上呈上述规律变化。 根据以上的分 析研 究笔者 认为锡矿 山锑 矿 田最有远景的地段应为东部煌 斑 岩 脉 与 F 之间 的剪切带 内往南 ，北 西端 的 延 伸 方 搿 } 搿XXX 上接第 3 5 页 叫。采用炭浆法从 矿或低品他的矿石 中回 收贵金属，是一种有 希望的方法。 虽然从尾 矿中回收贵金属的作业往往不如直接从一 次 资源中回收简单，但它的投资少，成本低 ， 又能使资源得到充分 回收。从多金属共生矿 来看 ，要 搞好尾矿 中的有用元 素回收，首先 要 加强对 尾矿 中回收矿 物的物理，化学性 质 及尾矿工 艺学的研 究工 作。必须采用 多种先 进 的选矿方 法或 选冶联台流程，才能 达 到预 有 色矿 山一 l 9 9 0 5 向， 因为往 南、北两端延伸方 向具有相似 的 地质条件和成矿环境。在老矿山背斜、童家 院背斜 以及仙人 界向斜 至物华 背斜 一带的深 部 地段 也是很有 希望的远 景区，因为这几个 矿 床 目前还 只揭露相对寓 禽石英一 辉锑矿 的 上部 地段 ，在深都应还存在有大规模的相 对 富 含方解石类型 的矿 体，不过 根据锑矿 品位 空间变化规律矿体的 品位会逐渐变贫。煌斑 岩脉东侧也应该是锑矿 的远景区，因为矿液 有 可能 沿东部 断裂 向上运移，凡东侧 也具有 较 好的成矿 环境 。 在 现有 的经 济技术 条件下，希望把锡矿 山的找矿工 作重 点放在 整个矿 田 的 深 部 及 南 ，北两端 的延 伸方 向， 因为这是一条扩大 储量 的 比较 可靠 的途径。煌斑 岩脉东侧也 加强研 究。 主要参考 文献 1 赳焕品等，i 胡 南省镯矿山锑矿田地质 特 征 噩 戚矿规律． 送审稿 ．I g B 3 ．5 2 赵天从 ， 锑 ．冶台工业出版社．I g B 7 3 李智明． 锡矿山锑矿田控矿构选及矿床 戚 固 探讨．中南矿冶学院学士论文，1 9 8 4 [ 4 陈国遮 ．成矿构造研究怯 ．地质} i i 版 社 ． 1 盯 B 5 赳燕惶等．元素地球化学 鲁、科学 出 版 社、 1 朝 4 6 昊学盏．构造地球化学丑其发展 动 向．中 南矿 白 盘学院校庆文捕 、l 9 g 2 ． x x x 想的结果 。此外， 尾矿 叶 l 不仅宙有金 、银 等 贵金 属，而且还有许多有用物质有待 人们对 它进一步认识和开发， 尾矿 的综台 利用 问题 已引起国 内外人们的高度重视。为达 到矿产 资源全面综台利用和选矿 向无尾矿或少尾矿 方面发展．还需加强 学科阀 的协作研究， 发 动社会力量 ，对 选矿 废渣进行 综合 回收，全 面 利 用 。 参考 文献 略 维普资讯