黃金尾渣綜合利用研究進展

陳 萍，劉 娟

（招金礦業(yè)股份有限公司金翅嶺金礦，山東 煙臺 265400）

每年度尾渣都會在黃金冶煉行業(yè)中大量產(chǎn)生，尾渣中含有重金珍貴金屬與有價元素。若只是將它們堆積在一處，不僅會破壞周邊的環(huán)境、造成土地浪費，還很難實現(xiàn)綜合利用。必須從整合并著手利用這些尾渣的角度出發(fā)，將其價值最大化發(fā)揮出來。黃金冶煉得來的尾渣中的金銀占有比值較大，殘存下的金銀甚至?xí)^0.5克/t。同時，尾渣之中的金品位在一些疑難金礦中也會超出0.8克/t。尾渣儲量較為豐富，具有較高的回收利用價值。

1 黃金尾渣的元素組成和分類

我國冶金企業(yè)在對黃金進行提煉過程中會產(chǎn)生黃金尾渣，一般來說，冶金企業(yè)在對黃金提煉過程中，若采用的原料和工藝不同，產(chǎn)生的黃金尾渣也會存在一定的差異性。當(dāng)前黃金尾渣主要分為金精礦黃金尾渣、焙燒黃金尾渣以及全泥黃金尾渣。而金、鋅、鉛、銅以及硅、鋁、鎂、鈣、鐵以及硫等就是這三類黃金尾渣中的主要元素。全泥黃金尾渣中的有價元素經(jīng)過大量的研究證實相對而言較少。

2 當(dāng)前黃金尾渣中有價元素的回收情況

2.1 黃金尾渣中回收銅鉛鋅

當(dāng)前我國回收黃金尾渣銅鉛鋅應(yīng)用最為廣泛的方法就是浮選法。受氰化物的影響，黃金尾渣中的銅鉛鋅的程度會存在一定的差異性，再加上浮選藥劑的影響，會有很大的變化發(fā)生在銅鉛鋅礦物表面，以下幾類就是黃金尾渣中回收銅鉛鋅的主要流程。

2.1.1 浮鉛鋅抑銅

如表1所示為氰根與銅、鉛、鋅離子的結(jié)合作用力。可見最為穩(wěn)定的是氰根與銅結(jié)合的最大穩(wěn)定常數(shù)，即對銅抑制最強的就是氰根。而氰根與鋅、鉛結(jié)合的作用力與其相比較弱。所以，應(yīng)對礦漿的pH進行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，充分利用此特點，使氰化物在鋅礦物和鉛礦物表面可以脫離，此時氰化物仍然會抑制銅礦物，可經(jīng)過合適的浮選藥劑捕收鉛鋅，實現(xiàn)銅和鉛鋅的分離。同時，還可以通過抑鋅選鉛對得到的鉛鋅混合精礦分離。

表1 氰根與銅、鉛、鋅離子的結(jié)合作用力

采用石灰抑制硫鐵過程中，針對某黃金尾渣，捕收劑可選用乙黃藥和ZY103的組合，浮選鉛鋅，進而得到一定的鉛鋅精礦。抑鋅時，可通過硫代硫酸鈉和硫酸鋅進行，在對鉛鋅精礦進行浮鉛時，可將乙硫氮作為捕收劑，用硫酸銅對鉛尾礦進行調(diào)漿后，可進行抑硫浮鋅，Z-200浮銅主要用于鉛鋅尾礦，可得到的銅精礦含銅16%，得到的硫精礦含硫36%，得到的鋅精礦含鋅35%，得到的鉛精礦含鉛31%，這對于實現(xiàn)全面回收有價金屬是非常有利的。

2.1.2 浮鉛抑銅鋅

在抵制鉛礦物過程中，氰化物最弱。殘存的氰根在黃金尾渣中，主要是對銅鋅礦物進行抑制，所以，應(yīng)對鉛礦物進行優(yōu)先選出，然后再對銅鋅礦物進行混合浮選，最后分離銅鋅礦物。在此過程中，銅鋅的分離就是此法中的關(guān)鍵步驟。

2.1.3 浮銅鉛抑鋅

在堿性礦漿中，鋅礦物易受到抑制。如果浮選藥劑在黃金尾渣中較多，可對浮銅鉛抑鋅工藝進行充分考慮，銅鉛可浮性較好。

2.1.4 小結(jié)

有多種流程可以選擇從黃金尾渣中回收的鋅、鉛以及銅，但是仍要結(jié)合黃金尾渣的主要回收元素、殘留藥劑的種類以及其來源對具體操作進行判斷。若鋅品位在黃金尾渣中較低，而銅鉛品位相對較高，可在對硫鋅進行抑制時，添加亞硫酸鈉、硫酸鋅等藥劑，調(diào)節(jié)pH，并使用組合藥劑，如新捕收劑或丁黃藥、乙硫氮對銅鉛進行優(yōu)先選，使銅鉛這種價值較大的礦物與其他礦物優(yōu)先分離。

2.2 黃金尾渣中回收硫鐵

硫鐵在黃金尾渣中的含量較高，通常存在的形式為硫鐵礦。如果在進行焙燒制酸時，直接使用黃金尾渣，就會導(dǎo)致燒渣量較大，制酸效率較低，難以高效利用余熱，而且無法再次利用，燒渣中鐵的含量太低。所以，應(yīng)富集黃金尾渣中的硫鐵，這樣得到的硫精礦才能有較高的品位。在制酸時，使用硫精礦得到的燒渣可作為鐵精粉。

2.3 黃金尾渣中回收金銀

2.3.1 浮選法

主要賦存于易捕收、金銀解離度較大的硫化礦的含金黃金尾渣比較適用浮選法回收金銀，特別是在回收全泥黃金尾渣與金精礦黃金尾渣時應(yīng)用這種方法較為合適。

2.3.2 濕法浸出

經(jīng)過氰化浸出后的金精礦，可能會有未浸出的一些金銀殘留在其中，可能是礦物表面在浸金過程中受產(chǎn)生的Au(CN)2的影響，阻礙了金的繼續(xù)溶解，形成了飽和溶液層。為了讓黃金尾渣中殘留的金銀可以順利的浸出，可采用輔助的浸出手段。采用氰化浸金方法-加壓氧化，將壓縮空氣以分布式的方式，通過空壓機在礦漿中進行均勻地射入，使礦石顆粒自磨，形成強力的旋攪，能有效提高浸出率，使氣液固三相充分接觸。

2.3.3 氯化焙燒法

對于低品位礦渣而言，氯化焙燒法的實用性較好。當(dāng)大于800℃的溫度時，會存在一定的氯化劑，氯化劑和一些銀、金、鋅、銅等金屬及其氧化物和硫化物能生成易揮發(fā)的金屬氯化物。通常來說，在高溫下，氯化劑能分解成氯化氫氣體和氯氣，與六方晶體的金可形成揮必性氯化物，發(fā)生配位作用。

2.3.4 小結(jié)

對黃金尾渣中的金銀進行回收過程中，成本較高，難度較大，但是可以最大化利用尾渣中的有價元素。在選擇回收方法時，應(yīng)充分結(jié)合黃金尾渣的特點和來源。濕法浸出需要特殊條件，成本相對而言較高，需要加特殊的誘導(dǎo)劑、加壓。而含金銀相對較高的礦比較適用氯化焙燒法，但會對環(huán)境造成污染，需要消耗大量的能源。在金銀賦存于氧化礦的尾渣或易浮選的硫化礦中較為適用浮選法。通過對氧化礦或硫化礦的浮選，金銀可富集于精礦中，應(yīng)進一步推廣和應(yīng)用浮選法，其設(shè)備成本較低，操作較為簡單。

3 實現(xiàn)黃金尾渣有效利用的幾種途徑

3.1 生產(chǎn)水泥及混凝土

在水泥生產(chǎn)中也可以充分利用尾渣，水泥中礦物組成與孰料的形成會受到尾渣中某些微量元素的直接影響。首先，常規(guī)水泥配方使用的鐵粉可用尾渣來替代，充分利用尾渣中鐵量高的特點；其次，水泥的原材料用尾渣替代。火山凝灰?guī)r貧硫型黃金礦床，有大量的鋁與硅富含在尾渣中，可直接用作水泥原料或壓制建筑用磚。

3.2 生產(chǎn)制磚

在回收尾渣中的有價元素后，只能有效提取尾渣中少量有價元素，對尾渣的數(shù)量難以做到有效減少，特別是其影響生態(tài)環(huán)境、侵占土地的問題未能從根本上予以解決。當(dāng)前我國黃金礦床較為復(fù)雜，部分礦床中金屬礦物含量較少，圍巖種類較為多樣，脈石礦物比較純凈，所以在建筑材料與非金屬原料中可以直接利用尾渣。對于黏土燒結(jié)磚，我國已經(jīng)在2005年全面禁止，為了滿足建筑行業(yè)對建材不斷上漲的日益需求，必須尋求一種廉價且儲量大的建筑材料，作為免燒磚的替代材料，黃金尾渣發(fā)揮著巨大作用。

3.3 制備微晶玻璃

玻璃陶瓷就是微晶玻璃，屬于一種陶瓷技術(shù)和綜合玻璃共同發(fā)展中誕生的產(chǎn)物。在基礎(chǔ)玻璃中加入晶核劑，如ZrO2、TiO2等，通過熱處理，即可得到微晶玻璃，是含微細晶粒的陶瓷狀材料。Al2O3和SiO2就是黃金尾砂的主要化學(xué)成分，含有MgO、CaO、K2O、Na2O等制造硅酸鹽玻璃的必需元素，所以微晶玻璃制備時可充分運用黃金尾渣。

3.4 礦山填充料

對尾渣予以直接利用最有效的方法之一就是運用尾渣回填礦山采空區(qū)，特別是當(dāng)?shù)亟ㄖ牧鲜袌鲚^小、難以設(shè)置尾渣庫的礦山企業(yè)，在采空區(qū)利用尾渣進行回填所帶來的經(jīng)濟價值與環(huán)境效益也是不可忽視的。因為開采礦產(chǎn)資源會導(dǎo)致地下出現(xiàn)大量采空區(qū)，不僅會給當(dāng)?shù)鼐用裨斐芍卮筘敭a(chǎn)損失，還會威脅到其人身安全，特別是近年來礦山采空塌陷現(xiàn)象不斷發(fā)生，回填廢黜的礦井礦坑已經(jīng)迫在眉睫，其中較好的一種填充料就是尾渣。用尾渣作為填充料，僅為碎石填充費用的四分之一，填充費用相對而言較低。在合理的工藝條件下，將一些水泥加入到骨料與尾渣中，就能實現(xiàn)礦山與礦井的回填。處于采空區(qū)淺地層或巷道上面的城鎮(zhèn)，也可在填充過程中利用黃金尾渣，從而保證居民與建筑物的安全，防止地面出現(xiàn)陷落或坍塌現(xiàn)象。

3.5 復(fù)墾造田

復(fù)墾造田就是黃金尾渣的另一個用途。對礦山予以復(fù)墾造田在那些土地或城市相對緊張的礦山而言有著非常重要的意義。利用尾渣復(fù)墾造田，既能兼顧環(huán)境效益、社會效益以及經(jīng)濟效益，還能減少環(huán)境污染、美化環(huán)境，防止揚沙現(xiàn)象的發(fā)生。通常可通過兩種方式實現(xiàn)尾渣復(fù)墾造田：首先，將一層土壤覆蓋在廢渣表面，然后種植植物，在此過程中，需要大量的“好土”覆蓋處理，雖然此方法較為有效，但費用相對來說較高，需要考慮運輸、取土等一系列問題。其次，可直接將植物種植在尾渣砂上。我國某市在利用尾渣復(fù)墾過程中，在不覆土的情況下種植了火炬樹，與其他樹種相比，火炬樹耐瘠薄、耐寒以及抗旱較高，且生長速度較快，成活率高，節(jié)省的復(fù)墾費用高達95%。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段對于尾渣綜合利用效率，在我國黃金行業(yè)較低，與國外相比差距較大。所以，應(yīng)提升現(xiàn)有回收黃金尾渣的工藝，從對黃金礦產(chǎn)資源綜合利用的源頭出發(fā)，積極轉(zhuǎn)變尾渣處理思路，用廢物資源化利用逐漸代替以往單純處理有毒有害物的方式，從而實現(xiàn)廢物循環(huán)，不僅能創(chuàng)造更大的社會效益與環(huán)境效益，還能提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。