金礦選礦廠尾礦綜合利用選礦工藝的分析

王永輝

伴隨著黃金市場的迅速發展，我國的黃金產業現已面臨著較為嚴峻的挑戰。黃金在選礦當中顯得尤為重要，以往傳統的技術存在著不足之處，使得生產技術方面也存在著較多的問題。中國尾礦的綜合利用技術、裝備的革新與開發適合于尾礦的技術，以及大量地推廣、降低了尾礦庫建設、降低了經濟負擔、綜合利用安全風險、提升中國的尾礦綜合利用水平。

1 礦區采石工藝分析

1.1 選別工藝

傳統的浮選流程較為簡單，特別是在精選工作方面耗費的工作時間較短，當中有用的礦沫尚未得到有效回收使用，而粗選作業又會為收集的效率造成負面影響，在現階段使用的科技中增加一個精選的作業機器，這樣的話就能夠很好的保證精選的工作時刻得以延續。BJG-2000機型的礦漿混勻槽機器設備使用的持續時間大概在7min～8min之間，且加入進去的藥物則能夠很好的稀釋到礦漿中加以混勻，這就能夠大幅提高選別的效率。

1.2 破碎工藝

針對粗碎的車間能夠采用C80顎式最新的粉碎機；能夠將HP200機型的圓錐破碎機運用至細碎的車間中；2YK1848機型的雙層圓振動篩則運用至篩分車間工作。而且破碎工序還能夠運用到皮帶廊、礦倉等臨時性的儲存點中。

2 礦石工藝中的特點與取礦樣本

2.1 礦石工藝的特點

目前，在金礦開發中，主要有兩類礦物：金石英脈和石英細脈。兩者在外觀上沒有太大的區別，在成分和成分上也沒有太大的差異。比如，這兩種礦石的黃金等級都在2g左右。通過對礦石成分的分析，我們發現：該礦的主要礦物成分為“金屬礦物”，而以鈉長石、鉀長石最為典型。

通過調查和研究，我們發現，在我國，黃鐵礦是最主要的金屬礦物，而毒砂、黃銅礦和閃鋅礦也占據了相當大的比重。石英是脈石中最重要的成分，也是最豐富的一種。

2.2 礦石采取樣品

在開始工作前，必須進行相應的測試和測試，這與對礦物樣品的采集工作是一樣的。在進行采礦前，必須進行地質條件、地質災害等多方面的調查與研究，以避免在采礦時出現不必要的事故。此外，還要做好相應的試樣工作，對不同的試樣進行脫水和壓濾。采用這種方程式，選取高質量的樣品，以達到取樣的基本目標。樣品采集工作結束后，要注意保存樣品，把樣品放在陰涼的地方，讓它自然地收縮，然后用袋子密封起來。

3 尾礦的危害

3.1 占用大量土地資源

中國雖然地域廣闊，可是能夠利用的資源實在是太少了。就拿中國來說吧，雖然中國的農業很發達，但是每年的糧食都要從國外進口，所以土地資源很少。加之近年來國家提出的“退耕還林”的號召，使得耕地的數量極為稀少。但是，近年來，由于金礦石的采收率逐年提高，尾礦的二次提純利用率也比較低。由于不能有效地利用和循環，大部分尾礦被堆存起來，占據了很大的空間。

3.2 對生態環境產生影響

由于大量的尾礦未進行相應的處置，大量的尾礦堆積在地上，造成了土壤中重金屬的濃度過高，造成了土壤中重金屬的嚴重污染，甚至造成了生態環境的破壞。同時，由于地下水中的重金屬通過地下水流入地下河，對大面積的生態環境造成了很大的破壞。

3.3 容易產生安全隱患

礦石提純時，大量的大塊巖石被粉碎成粉末，使其表面變得更大，而且密度也更大。堆積是一種更易于發生的流動和崩塌，會對植物造成損害，并有一定的安全隱患。到目前為止，中國已經出現了許多礦山尾礦庫坍塌和死亡的事件。礦業的開發也會使山體的土質疏松，在洪澇季節容易發生滑坡、泥石流等。

4 金礦尾礦的利用分析

隨著我國黃金資源的日益增長，國內的黃金產量也在逐年增長。但目前國內金尾礦石的綜合利用率仍處于較低水平，其利用效率與世界先進水平相比還有很大差距。金礦尾礦中的金屬元素含量很高。合理地使用這些金屬，可以使礦山得到更好的開發。如果將金礦的尾礦化，將會對土地和水源造成嚴重的污染。下面是關于黃金尾礦的分析。

（1）含有大量金屬元素。金礦尾礦中的金屬元素含量很高。若能將其再循環使用，可大大提高其開發利用的效果。然而，目前國內對金尾礦石的回收技術仍處于較低水平，金尾礦石回收率尚需進一步提高。目前，國內對金尾礦石的回收技術還不完善，選礦工藝也比較落后。

（2）金礦尾砂可以生產建筑材料可以使用黃金的尾砂來制作水泥。礦渣是一種主要的水泥生產材料。采用金礦尾砂進行混凝土配制及處理，既能節省水泥的生產費用，又能達到二次循環利用的目的。在未來的發展過程中，各礦業公司要加強與建筑公司的協作，把金尾礦作為一種新的礦產資源進行開發和利用。從而使礦山企業的生產效率得到了顯著的提升。

（3）用尾礦做填充材料我國大部分的黃金儲量都集中在地下，大部分的金礦都是在地下進行的。在金礦床中，充填法是一種非常重要的開采技術。尾礦金礦床可以用作充填地下充填物。該工藝具有較高的破碎率和較好的充填效果。此外，可在現場回收金礦尾礦，減少裝填物料的運輸費用。在礦床尾礦中摻入適當的水泥或膠結劑，可以改善尾礦的凝固性能，從而保障礦體的安全。

（4）金礦尾砂礦堆的復墾。近幾年，我國土地資源日益緊缺，實施土地復墾，對礦區的生態環境修復具有重要意義。通過對尾礦進行復墾成田，對其進行覆蓋處理，可以使其恢復原狀。另外，可以將部分植物直接種植在金礦尾礦上，使金礦區的植被得到充分地恢復，從而對礦區的生態環境起到很好的保護作用。

5 礦區采石工藝

礦山采石技術的研究，必須采用礦石樣品，而直接采出的礦石中含有大量的雜質，無法直接用于采石過程中的樣品，所以要對其經過脫水、壓濾等處理過程。加工后的毛料可置于陰涼處，干燥后裝入礦石樣品袋。礦石開采工藝可分成選礦、破碎和脫水三大工藝。

5.1 選別工藝

選礦技術是指在開采過程中，對各種礦石的原料進行篩選和篩選。常規的選礦工藝采用單一的分選流程，選礦周期短，無法充分利用礦渣，造成資源的巨大浪費，而采用粗選作業方式，則會對礦石的回收率產生一定的影響。因此，在選礦過程中加入篩選工序，采用BJG2000精選機來提高選礦時間，是當前比較普遍的改進方法。BJG2000型礦漿攪拌器是一種礦漿攪拌器，經過7min～8min的攪動，能將所添加的選礦藥劑與礦漿充分混合，提高了選礦效果。

5.2 破碎工藝

粉碎法是將大塊礦石粉碎成符合工藝要求的小塊礦石，方便以后的選礦作業。C80型顎式破碎機的研制使其粉碎技術有了長足的發展。此外，在粉碎工序中，HP200型圓錐破碎機可用于細碎廠房，2YK1848雙層圓式振動篩用于篩分廠，此外，粉碎工序也可用于皮帶走廊、礦山等臨時貯存場所。

5.3 脫水工藝

脫水技術在礦山尾礦的選礦中起到了很大的作用，對提高礦山的生產能力具有很大的幫助。為了提高礦石的利用率，可以采取兩班作業方式進行脫水作業。此外，由于全球能源短缺問題逐漸蔓延，全球能源價格持續走高，導致金屬價格下降，因此，選礦企業應重視脫水工藝，采用最佳的工藝路線，以節約生產成本。

6 中國金礦尾礦研究利用現狀

6.1 提取有價金屬

某金礦對老尾礦采用浮選—尾礦氰化選冶，通過組合工藝，黃金的綜合回收率可達74%。利用重選—磁選—磁性流體靜分離工藝，從砂金礦石中分離出金，經篩選后，對14個砂金礦山尾礦進行了分選，回收率超過85%。中國黑龍江老榨山金礦利用浮選工藝對廢尾礦中的銅進行了回收，回收率達到89%。

6.2 尾礦充填采空區

招遠靈山金礦的靈山金礦采用高水固尾砂充填法，與水泥河沙膠結充填相比，具有明顯的優越性。實踐證明，用大量的尾砂替代砂石作為礦井的充填材料具有技術和經濟意義。

6.3 尾礦制水泥和混凝土骨料

山東沂南磊金集團有限公司是以黃金礦渣為原料，采用高質量的公路水泥、高強度的硫酸鹽水泥。此外，由于不同粒度的需要，可以將尾砂顆粒直接用作混凝土的粗集料，從而提高了混凝土的強度和耐用性。

6.4 尾礦制玻璃

金礦尾礦玻璃產品的種類有：瓶罐玻璃、部分彩色玻璃、少數光敏玻璃、平板玻璃等。

6.5 尾礦制磚

中國在尾礦制磚領域已有一定的經驗，并已成功地用于生產建筑用磚、路面和墻面裝飾用磚。此外，尾砂還可以用于裝飾磚塊的制造。同濟大學和馬鋼孤山鐵礦公司聯合開發了一種更適用于外墻貼面磚的裝飾性面磚，并加入多種顏色的顏料制成彩色平滑面磚，代替普通瓷磚、人造大理石等。

7 金礦選礦工藝的分析

7.1 采石破碎工藝

C80型顎式破碎機可以用于粗碎車間，破碎車間的破碎機也需要更換，其中HP200型圓錐破碎機是篩分廠使用的2YK1848型雙層圓篩機，該技術還適用于倉庫和皮帶輸送機。

7.2 選別工藝

目前采用的選礦工藝是采用一種選礦機械，保證選礦時間短，選礦效率高。一般采用BJG-2000礦漿機，攪拌時間為7min～8min，加入的藥劑可以很好地和礦石的混合，選擇其他的時候，效率會更高。

7.3 脫水工藝

在金礦生產中，采用脫水技術可以有效地提高礦山生產能力，使其一天工作8h。為了提高工作效率，可以將工作時間延長到8個小時，采用兩班輪流工作的方式，對選礦廠的尾礦治理起到很好的促進作用。

7.4 選礦工藝試驗

7.4.1 分級處理工藝

將樣品送入螺旋溜槽，將樣品分為粗砂、中砂細砂三種，再將粗砂進行分離，將粗砂和黃鐵礦分離開來，這些礦樣的含金量很低，大概在0.14g/t，通過螺旋將粗砂進行分類，可以將含有金屬的材料進行回收，而在生產過程中，搖床是必不可少的。在搖床加工結束后，黃金的品位約為23g/t，螺旋溜槽的產量約為0.9%，而作為選礦廠的尾礦，其產量可達1.3%，但大部分都是從搖床中提煉出來的低級金屬。選礦廠一天可以生產1000t的尾礦，通過搖床工藝處理，每噸30g的精礦，然后把金和精金礦一起放入浸出體系中，這樣就可以循環利用了。

7.4.2 強磁除鐵工藝

螺旋溜槽生產出來的礦石中含有大量的硫和鐵，遠遠達不到生產陶瓷的要求，還需要進一步地去除鐵和硫，因為鐵和硫都有自己的形態，所以要想辦法將它們分離出來，首先要經過磨礦，再經過微弱的磁場過濾，這樣才能進行浮選。而另一種則是通過強磁場的篩選，經過特殊的磁選之后再進行浮選，整個流程完成后，就可以去除硫和鐵，通常來說，強磁場的篩選要比弱磁場要干凈，所以大部分人都會選擇后者。在螺旋溜槽生產的礦石中，都會使用到鋼網介質，雖然常用的是齒板介質，但是效果還是不如鋼網介質好，除鐵的時候，磁場的感應強度一般在1.8T左右，這樣的除鐵操作，可以大大地提高工作的效率。

7.4.3 脫硫工藝試驗

強磁場處理后，還會有一些硫雜質，其中大部分都是黃鐵礦，在強磁場作用下，應該采取反浮選技術來除去黃鐵礦，這種方法一般是使用長石進行反浮，光靠黃藥是不可能全部除去的，所以應該通過添加丁基黃來進行浮選處理。常用的配方是：500g/t的石灰，200g的硫酸銅，BK413，300g的捕收劑，30g的丁黃和27g的起泡劑。

7.4.4 回采再選

同時，尾礦的回收和回收也是提高礦山綜合利用率，建設生態礦山的一項重要措施。有價值的礦石要從尾礦中回收，必須針對各種元素的特點，有針對性地進行分類。目前，我國的尾礦處理技術有:低能耗單體的分離控制、磁性物質的有效利用、深度還原與控制、有效浮選藥劑的合成與應用、各種伴生金屬組分的綜合處理和分質利用、閃速焙燒和再選等。

8 尾礦綜合利用研究設計

由于礦石中有用成分含量低、粒徑細、嵌布復雜，常規的選礦技術及設備很難有效地對其有效成分進行有效回收，因此，尾礦綜合利用任重而道遠。尾礦開采技術要求高，必須進行技術攻關。尾礦庫的開發與應用，包括尾礦庫的各種礦物組成、化學成分、物理化學性能、技術性能等。在礦山綜合開發中，已經積累了許多成功的實例，如果能將現有的條件和經驗加以利用，并借助現代的各種分析與評價方法，將會達到事半功倍的效果。通過以上工藝應用與分析可以看出，對選金礦尾礦中存在著的礦石樣本利用螺旋溜槽進行處理，綜合強磁與搖床技術這兩項技術可以有效的獲取鐵物質和硫物質中含量比較低的長石粉。其中搖床尾礦可以通過井下填充的方式進行，在工藝的各項操作中，細泥等則會通過管路輸送至尾礦壩，留下的長石粉則可以將其用至于陶瓷的制作與生產中。

9 案例分析

用來測試的礦石樣本來自一個金礦，它是從電廠的浮選尾礦中分離出來的，經過壓力過濾和脫水而獲得的。

9.1 為基本選項找出依據

對尾礦進行了粒徑分析，結果顯示：+0.020mm～0.074mm范圍內，礦石中的FE、Se含量較低，中、細范圍內的FE含量較高。該選礦廠的尾礦年產一千多噸，年生產能力330，000多噸，年產1級石粉60000t。以此為依據，對礦渣進行了分級，并對中間顆粒進行了預分離。然而，粗、細尾礦因其雜質含量高而難以進行有效地治理。這一段是用來填土或回填的。本發明的住宅空間較小，耗電較少，加工工藝簡便，便于區分大、中、細三種機型。經鐵相分析，發現其成分為菱鐵礦、赤鐵礦、石灰石，而硫則以黃鐵礦為主。為此，提出了一種高強度磁選浮選脫硫工藝。故建議采用螺旋槽進行分級預處理，并采用螺旋槽對鐵水和脫硫廢水進行脫除。

9.2 選礦工藝研究

（1）試驗結果顯示：螺桿溜槽中鐵、硫等雜質的含量仍然超過了陶瓷材料的技術指標，還需對其進行脫鐵、硫的脫除。根據目前鐵、硫礦物的存在形式，本文建議采用磨礦、低強度磁選、高強度磁選等方法，終于選定了強磁選浮選方案。螺旋溜槽的介質是鋼網或齒形的介質。結果，利用鐵絲網作為介質表面，在磁場的作用下，獲得了1.8T的磁感應強度。

（2）長石反浮選脫硫試驗。強磁選后，產物中以黃鐵礦為主，采用強磁選法對黃鐵礦進行了脫除。但是，僅采用黃藥作為硫的捕收劑，其脫硫效率不高。通過添加bk-413和丁基黃藥，可以達到較好的去除效果。試驗結果顯示，采用500g/T的石灰、200g/T的硫酸銅、bk413300g/T、丁基黃藥、BK20126g/T的最佳脫硫劑體系。

（3）長石粉中雜質的檢測。強磁反浮選能明顯減少鐵的含量，尤其是單一褐鐵礦、赤鐵礦、赤鐵礦、赤鐵礦等。鐵單體和結合細胞的百分比分別為5%和95%。黃鐵礦的單體含量只有2%，硫化長石的同生性達到98%。在沒有經過研磨的情況下，采用物理方法難以進一步減少長石中的鐵、硫等雜質。

10 結語

尾砂的綜合利用必然會對資源、環境產生一定的危害，同時也會對環境產生一定的污染。進一步提高技術水平，實現資源的最大程度地保護、有效地利用、提高尾礦的經濟效益、創造性地利用尾礦，是今后要重點研究和思考的問題。