黄金尾矿干堆技术若干问题探讨.pdf

第6 0 卷第1 期 有色金属 矿山部分 2 0 0 8 年1 月 黄金尾矿干堆技术若干问题探讨 邢万芳，金英豪，姚香 长春黄金研究院，长春1 3 0 0 1 2 摘要用压滤机对金浮选尾矿进行脱水，压滤后的尾矿采用干堆方式贮存，这是一种尾矿处理技术。本文 对该技术进行了概述，并介绍了其优、缺点。同时对有关问题进行了探讨。 关键词黄金选矿；全泥氰化；尾矿压滤；干堆技术 中图分类号T 1 9 “ 2 6 ．4文献标识码A文章编号1 6 7 1 4 1 7 2 2 0 0 8 0 1 0 0 4 8 0 2 D i s c u s s i o no nS o m eI s s u e si n D r yS t a c kT e c h n o l o g yo fT a i l i n g sf r o mG o l dM i n e s X I N GW a n f a n g ，J I NY i n g h a o ，Y A OX i a n g C h a n g c h u nG o l dR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C h a n g c h u n1 3 0 0 1 2 ，C h i n a A b s t r a c t T h er a i l i n g sf r o mg o l df l o t a t i o n 眦d e w a t e r e db yf i l t e rp r e s s e sa n dt h et a i l i n g sa f t e rp r e s s u r ef i l t e r i n ga r e s t o r e db yr i s eo fd r ys t a c k i n g ．T h i si sa t e c h n o l o g yf o rr a i l i n g st r e a t m e n t ．I nt h i sp a p e r ，t h et e c h n o l o g yi so u t l i n e da n di t s m e r i t sa n dd e m e r i t sa r ei n t r o d u c e d ．A tt h es a m et i m e ，8 0 m ec o n c e r n i n gp r o b l e m sa r ed i s c u s s e d ． K e yw o r d s g o l dm i n e r a lp r o c e s s i n g ；w h o l e s l u r r yc y a n i d a t i o n ；t a f l l n g sf d t r a t i o n ；d r ys t a c kt e c h n o l o g y 据统计，至2 0 世纪末，中国建立以国营矿山为 主的矿山企业 或企业集团 达2 8 万多个，我国矿 业总产值已达46 0 0 亿元人民币，占全国G D P 的 4 ．9 ％，因矿业开发利用而建立的大中型城市达3 9 0 多座，吸纳从业人口超过3 亿。我国矿产资源开发 总规模居俄罗斯与美国之后，约占世界的1 2 ％，居 全球第三位，2 0 0 5 年已居世界矿业开发第一位。矿 业开发已成为我国主要的基础产业之一，当前我国 9 2 ％以上的一次性能源、8 0 ％的工业原料、7 0 ％的农 业生产资料都是以矿产品为原料提供的⋯。 尾矿一般作为固体废弃物而以尾矿库的方式贮 存。据不完全统计，全国现有大大小小的尾矿库达 4 0 0 多万个，金属矿山堆存的尾矿量已达5 0 亿t 以 上，而且每年以产生6 亿t 的速度递增，其中铁矿山 每年排放1 ．3 亿t 、有色金属矿山年排放1 ．4 亿t 、黄 金矿山较少，也达24 5 0 万t 以上口’。 尾矿排放产生很多危害一是占用大量土地。 占地量每年以3 0 0 4 0 0k m 2 的速度递增，其中包括 大量农业用和林业用土地；二是浪费矿产自然资源。 我国大多数矿山的矿石品位低，矿物嵌布粒度细，再 加上早年的国产选矿设备陈旧老化，回收率普遍比 作者简介邢万芳 1 9 6 0 一 ，男，高级工程师 国外低许多，这必然造成资源浪费；三是严重影响生 态环境；四是尾矿库极其容易产生安全隐患。 1 黄金尾矿干式堆存技术的由来 山东省归来庄金矿在1 9 9 3 年扩建时新建了一座 3 0 0t ／d 的全泥氰化厂，采用了原矿细磨、氰化浸出、 三段单层浓密机逆流洗涤和箱式压滤机过滤的工艺 流程。压滤之后的溶液全部返回选矿系统，尾矿压滤 后的滤饼干式堆存。这是我国黄金行业首次在新建 选矿厂设计中采用尾矿压滤、干式堆存的工艺技术。 使用尾矿压滤工艺之后的全部滤液返回氰化浸 金系统，选矿厂氰化钠单位消耗量由1 9 9 2 年未改造 前的1 ．1k g ／t 降到目前生产正常水平的0 ．5 8 5 k g ／t 。但溶液全部返回后整个系统将会出现有害杂 质的积累，为消除重金属离子对氰化作业的危害，约 每隔一个月集中处理一次贫液。处理后的污水在沉 淀池中沉淀重金属之后，其上清液仍可返回选矿系 统继续使用。根据归来庄金矿鉴定资料计算，与改 造前该矿的试选厂之生产流程相比，两座选矿厂使 用此工艺后每年可回收黄金7 9 ．6 6 8k g ；少消耗氰化 钠6 9t ；减少污水排放量3 8 ．1 0 万t ；每年增收节支 10 3 0 ．3 9 万元；此外，新建选矿厂可节省尾矿库的投 资1 1 2 ．3 9 万元；每年的生产经营费用节省3 ．5 6 万 万方数据 第1 期邢万芳等黄金尾矿干堆技术若干问题探讨 4 9 矿干堆技术优缺点 2 ．1 主要优点 尾矿于堆的主要优点表现在下列几个方面1 滤液返回工艺流程中，其中已溶的金可以大部分得 到回收。2 滤液中的氰离子可以得到循环利用，节 省了主要材料的消耗量。3 滤液中的碱也得到相 应的循环利用而节约石灰用量。4 滤液返回可以 大幅度地减少选矿用水量。5 滤液返回磨矿系统， 作为球磨机的补加水，使金在球磨机磨矿时就发生 浸出，有利于提高金的浸出率及选冶总回收率。6 不需要另外建设污水处理系统，也不用碱氯法或其 它方法处理污水，节约处理成本。7 可以大量减少 含氰污水的排放量。一座4 0 0t ／d 的全泥氰化炭浆 厂每年可减少排放污水量3 5 ．1 0 万m 3 ，按国家含氰 污水排放标准0 ．5m g ／L 计算，每年可向环境中少排 放1 7 5 ．5k g 的氰化钠。8 滤饼不但可以干堆，而且 可以筑坝，大幅度地增加尾矿库的库容，也可减少尾 矿库的投资。9 尾矿浆若直接排入尾矿库，其库内 必然要积水，如改成千堆可使尾矿库的库内不积水 或少积水，这可以从根本上杜绝尾矿库因积水而导 致危及环境的安全问题。1 0 尾矿干堆可以有效地 延长尾矿库的服务年限。贮存尾矿浆的尾矿库，终 期库容的利用系数一般为0 ．7 ～0 ．8 ；而改用干堆尾 矿的尾矿库，其终期库容的利用系数一般可达到 1 ．0 一1 ．4 或更高。 2 ．2 主要缺点 尾矿压滤干堆也有下列几项缺点1 若不是新 建矿山，一般需要技术改造，需要数百万元的投资。 2 尾矿压滤干堆一般一次性设计，无法服务5 1 0 年以上，因为干堆的尾矿运输量每年都要增加距离 与成本。因此，在利用此技术之初就应作好这方面 的准备。3 利用国产压滤设备，虽然备品备件供应 与采购比较容易，价格也不高，但是，一般国产设备 质量较差，需要经常修理与维护。4 尾矿压滤干堆 技术，对于氰化炭浆工艺有效，而对于采用浮选法生 产的矿山一般效益不明显，其应用条件受到限制。 5 此技术对北方干旱地区较为适用，而对多雨的南 方地区则要慎重考虑，权衡利弊。 3 干堆技术若干问题探讨 3 ．1 氰化压滤工艺在金精矿氰化中的应用 山东半岛的岩金矿山主要包括开采石英脉型与 花岗蚀变岩型两种矿床类型，其矿石成分单一、有害 组分少，非常适合于用浮选法回收金。一般浮选回 收率都在9 5 ％以上，个别矿山超过9 8 ％。所以，这 些矿山很少使用全泥氰化提金工艺技术，而一般均 使用金精矿氰化提金，以降低生产成本。 其典型代表为山东黄金集团有限公司的焦家金 矿。该矿1 9 9 3 年由北京有色冶金设计研究总院与 焦家金矿联合设计的三期工程投产后，扩建规模生 产能力为10 0 0t ／d ，仍用浮选一精矿再磨一氰化流 程。精矿产率4 ．3 ％，采用1 2 0m 2 的箱式压滤机2 台 其中备用1 台 。山东半岛上的很多岩金矿山 如三山岛、仑上、新城、金城、河东、河西、金翅岭、招 远、岭南0 尹格庄等金矿均采用浮选金精矿氰化提金 技术。 长江以南的岩金矿山使用金精矿氰化技术的企 业主要有浙江省遂昌金矿以及广东高要河台金矿。 以遂昌金矿为例略作介绍。该矿开采含金银高品位 石英硫化矿，矿石采选处理能力达3 0 0t ／d ，金精矿 氰化后直接生产成品金。浮选金精矿产率约1 0 ％， 氰化前金精矿再磨，氰化工艺采用Y L 1 2 ．5 型全 自动立式板框压滤机，自1 9 9 4 年一直使用到2 0 0 4 年，取得较好的经济效益及社会效益。过去外运硫 精矿由于水分大而经常污染环境H 1 。 3 ．2 尾矿干堆技术未能大面积推广的原因 山东归来庄金矿使用的尾矿压滤干堆技术自 1 9 9 4 年以来，在山东省仅有一个铜石金矿在应用， 而北方其它省区市在黄金杂志上介绍过的也只有辽 宁省排山楼金矿嶂1 、内蒙古撰山子与柴胡栏子金矿、 北京市的京都全泥氰化炭浆厂等4 家在应用哺1 。而 这些矿山大都不是建矿时采用尾矿压滤干堆技术， 而是在扩建或尾矿库即将期满时的技改项目中采 用。绝大部分使用浮选法生产的矿山一般也都采用 金精矿氰化工艺，加之技术改造的费用等问题，使尾 矿干堆技术未能大面积推广。 4 结语 尾矿压滤干式堆存方式是一种新型尾矿贮存方 法，仅在黄金行业首次使用，而其它矿业未见报导或 介绍。这是一种特定条件下的尾矿贮存方式，在条 件合适的矿山中可推广使用，且具有一定的环保意 义，有利于当地的生态环境保护与可持续发展。 下转第5 2 页 。尾 元 2 万方数据 5 2 有色金属 矿山部分第6 0 卷 大爆破后，起动应急通风系统，以便炮烟尽快排 出地表，防止污风乱窜。爆破后加强通风2 4 小时， 并检测空气质量合格后，方可重新作业。出矿过程 中应加强通风，并进行井下作业地点空气检测。 4 爆破施工组织 4 ．1 大爆破组织机构 为了组织实施大爆破，成立了指挥部，下设若干 职能机构。大爆破施工组织机构见图4 。 4 ．2 爆破前期准备工作组织 爆破前期总体准备工作组织爆前8 天进行总 动员与安全教育；爆前4 天进行设备准备；爆前3 天 进行通风系统的完善、爆区内安全防护、完善爆孔施 工工作、爆破现场准备；爆前一天进行爆破通告。 4 ．3 装药与网路连接施工 装药组根据装药结构图，在设计装药地点施工。 从运药、堵孔到装药、起爆全过程，施工时间为3 天。 装药时间计划为2 天，起爆时间定于第3 天下午2 时。 技术组负责起爆网路主干线敷设与连接，各装 药组的起爆支线由该组爆破技术员在技术组指导下 进行连接。 4 ．4 爆破装药安全管理 爆破施工安全监督管理要求如下1 爆破施工 时严禁任何人员携带火种下井；2 装运爆破材料时 要轻拿轻放，严禁磨擦撞击和抛掷；3 火雷管、炸 药、导爆索不能混装，也不准在同一地点同时装卸； 4 爆破材料应按设计数量分别堆放在指定地点，并 有专人看护；5 导爆索只能用快刀切割，严禁用石 块、铁器砸；6 向炮孔装填卷药时，只准用木棍装 填，严禁用钢钎或铁管。 保卫警戒工作由保卫警戒组负责，从爆破器材 进场开始进入高度警戒工作。 上接第4 9 页 参考文献 [ 1 ] 李淅昆，张宗华，刘剑雄．经济全球化．矿产资源分析及合理利 用[ J ] ．金属矿山，2 0 0 4 ，8 增刊 9 1 3 ． [ 2 】张锦瑞，徐晖．循环经济与尾矿综合利用[ J ] ．金属矿山， 2 0 0 4 ，8 增刊 4 3 4 4 3 7 ． [ 3 】罗中兴，谢纪元．论压滤技术在氰化提金厂的应用[ J ] ．黄金。 4 ．5 爆后工作组织 进行爆破效果、地面安全、通风系统、井下安全 检查工作和拒爆药包的处理。正常后方可恢复生产 作业。 图4 大爆破组织机构 F i g ．4O r g a n i z a t i o nf o rl a r g e - s f a l eb l a s t i n g 5 结论 大爆破方法是处理大规模采空区的一种高效方 法。在铜坑矿细脉带特大事故隐患区的治理过程 中，大爆破崩落面积为65 0 0m 2 。崩落矿量为7 7 万 t ，总装药量达1 5 0t H l 。采用预裂降震、柔性阻波墙、 实时监测等技术手段，有效控制了爆破有害效应。 大爆破起爆网路可靠，爆破完全。大爆破冲击波未 对矿井生产系统产生破坏作用，矿山生产系统完好。 施工组织严密，分工明确，确保了爆破的顺利实施。 参考文献 [ 1 ]北京矿冶研究总院，华锡集团铜坑矿．铜坑矿细脉带特大事故 隐患区治理第一爆区爆破设计[ R ] ，2 0 0 5 ，0 1 ． [ 2 ] 采矿手册编委会．采矿手册[ M ] 第2 卷，第4 卷，冶金工业出 版社。1 9 9 1 ． [ 3 ] G B 6 7 2 2 - 2 0 0 3 爆破安全规程[ S ] ．2 0 0 3 ． [ 4 ]孙忠铭．广西南丹铜坑矿1 5 0 t 炸药地下大爆破成功[ J ] ．工程 爆破，2 0 0 5 ，2 7 8 ．口 1 9 9 6 ，1 7 4 2 7 3 0 ． [ 4 ] 杜兆根，刘新农．全自动压滤机在氰化厂中的应用[ J ] ．黄金， 1 9 9 6 ．1 7 4 3 1 3 4 ． [ 5 】粱国海，洪小鹏．尾矿压滤干堆工艺在排山楼金矿的成功应用 与改造实践[ J ] ．黄金，2 0 0 3 ，2 4 t 2 4 7 4 9 ． [ 6 ] 陈希龙．尾矿浆全压滤工艺在全泥氰化炭浆厂的应用[ J ] ．黄 金，1 9 9 8 ，1 9 1 0 3 4 3 6 ．U 万方数据