氰化尾渣綜合回收試驗(yàn)研究

摘要：遼寧某氰化尾渣金品位2.01 g/t，銀品位36.23 g/t，銅、鉛、鋅品位分別為0.33 %、1.91 %、3.01 %。針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行銅鉛鋅混合浮選試驗(yàn)及優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅浮選試驗(yàn)。銅鉛鋅混合浮選試驗(yàn)可獲得金品位13.72 g/t、銀品位281.70 g/t、銅品位3.63 %、鉛品位16.01 %、鋅品位36.92 %，金、銀、銅、鉛、鋅回收率分別為50.09 %、57.22 %、80.69 %、61.33 %、90.88 %的混合精礦；優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅浮選試驗(yàn)可獲得鉛品位48.95 %、鉛回收率52.29 %的鉛精礦，鋅品位43.21 %、鋅回收率89.45 %的鋅精礦，鉛精礦中金、銀、銅品位分別為54.02 g/t、891.42 g/t、5.92 %，鋅精礦中金、銀、銅品位分別為2.43 g/t、134.79 g/t、2.19 %，總金、總銀、總銅回收率分別為62.39 %、73.43 %、77.76 %。選別指標(biāo)良好，為該類(lèi)氰化尾渣資源的綜合回收利用提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：金精礦；氰化尾渣；預(yù)處理；混合浮選；優(yōu)先浮選

中圖分類(lèi)號(hào)：TD953文章編號(hào)：1001-1277（2024）05-0028-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240507

引言

氰化浸金工藝是黃金礦山重要選礦工藝［1］。在氰化浸金過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量氰化尾渣［2］。目前，主要采用簡(jiǎn)單堆存的方式處理氰化尾渣，但這種方法不僅占用大量土地資源，而且氰化尾渣中殘留的氰化物和其他藥劑可能存在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)［3-6］。此外，氰化尾渣常含有未充分回收的銅、鉛、鋅等有價(jià)金屬，導(dǎo)致資源浪費(fèi)［7-9］。因此，針對(duì)該氰化尾渣開(kāi)展有價(jià)金屬綜合回收利用研究，不僅對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提升黃金礦山資源利用水平和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，而且能夠有效降低企業(yè)尾礦庫(kù)堆存量和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)資源綜合利用率和經(jīng)濟(jì)效益［10］。

以遼寧某金礦選礦廠為例，該選礦廠采用氰化浸金工藝處理外購(gòu)金精礦粉，產(chǎn)生的氰化尾渣中金品位為2.01 g/t，銀品位為36.23 g/t，銅、鉛、鋅品位分別為0.33 %、1.91 %、3.01 %，具有較高回收價(jià)值。因此，針對(duì)該氰化尾渣開(kāi)展有價(jià)金屬綜合回收試驗(yàn)研究，以期降低企業(yè)尾礦庫(kù)堆存量和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，提高企業(yè)資源綜合利用率和經(jīng)濟(jì)效益。

1礦石性質(zhì)

1.1化學(xué)分析

對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知：氰化尾渣中金品位2.01 g/t，銀品位36.23 g/t，銅、鉛、鋅品位分別為0.33 %、1.91 %、3.01 %，可考慮綜合回收利用金、銀、銅、鉛、鋅。

1.2物相分析

鉛、鋅物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3。

由表2、表3可知，鉛、鋅主要以硫化物形式存在于氰化尾渣中，適合采用浮選工藝回收。因此，后續(xù)針對(duì)該氰化尾渣開(kāi)展浮選試驗(yàn)研究，確定浮選回收最佳工藝及技術(shù)指標(biāo)，為現(xiàn)場(chǎng)氰化尾渣綜合回收利用提供技術(shù)支撐。

1.3礦物組成

礦石礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：該氰化尾渣中主要金屬硫化礦物為黃鐵礦，其次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，少量磁黃鐵礦及毒砂，合計(jì)占27.15 %；金屬氧化礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦及少量褐鐵礦、鉻鐵礦、鈦鐵礦、臭蔥石，合計(jì)占4.71 %; 脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、云母類(lèi)礦物，其次為方解石、白云石、鐵白云石及菱鐵礦、錳鐵礦等碳酸鹽礦物。

1.4粒度分析

氰化尾渣粒度分析結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知：該氰化尾渣粒度較細(xì)，-0.037 mm占70.39 %；粒度過(guò)細(xì)，導(dǎo)致部分鉛礦物、鋅礦物過(guò)磨，對(duì)浮選指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。

2銅鉛鋅混合浮選試驗(yàn)

2.1預(yù)處理對(duì)比試驗(yàn)

由上述礦石性質(zhì)分析結(jié)果可知：該氰化尾渣粒度較細(xì)，有用礦物比表面積較大，對(duì)藥劑吸附能力較強(qiáng)，加之氰化尾渣中殘留大量氰根離子及浮選藥劑，致使目的礦物可浮性差，影響有價(jià)金屬綜合回收利用。因此，針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行直接浮選與預(yù)處理后再浮選（即破氰+浮選）的對(duì)比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知：該氰化尾渣經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高濃度氰化物的作用，銅、鋅可浮性均受到較大程度影響；對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行破氰+浮選試驗(yàn)，銅、鉛、鋅回收率較直接浮選均有大幅度提高。因此，確定針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行破氰+浮選試驗(yàn)，而非直接浮選。

2.2銅鉛鋅混合浮選閉路試驗(yàn)

在對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行藥劑種類(lèi)及用量、磨礦細(xì)度、調(diào)整劑種類(lèi)及用量、捕收劑種類(lèi)及用量等條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定了該氰化尾渣混合浮選最佳工藝參數(shù)并進(jìn)行閉路試驗(yàn)。銅鉛鋅混合浮選閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，閉路試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知：氰化尾渣經(jīng)銅鉛鋅混合浮選閉路試驗(yàn)可獲得金、銀、銅、鉛、鋅品位分別為13.72 g/t、281.70 g/t、3.63 %、16.01 %、36.92 %，金、銀、銅、鉛、鋅回收率分別為50.09 %、57.22 %、80.69 %、61.33 %、90.88 %的混合精礦。根據(jù)YS/T 452—2013 《混合鉛鋅精礦》，混合鉛鋅精礦中鉛品位大于15 %，鋅品位大于34 %，鉛品位+鋅品位大于50 %，為二級(jí)混合鉛鋅精礦，故該混合精礦達(dá)標(biāo)。對(duì)銅鉛鋅混合浮選閉路試驗(yàn)尾礦進(jìn)行鉛流失狀態(tài)考查，發(fā)現(xiàn)尾礦中流失的鉛礦物多以0.002 mm以下單體形式存在，屬于微細(xì)粒流失，采用浮選工藝難以回收這部分鉛礦物。

3優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅浮選試驗(yàn)

該氰化尾渣中鉛、鋅品位較高，能夠?qū)崿F(xiàn)鉛、鋅有效分離，可進(jìn)一步提高氰化尾渣綜合利用率及給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，而銅品位較低，較難實(shí)現(xiàn)銅、鉛有效分離。因此，本次試驗(yàn)重點(diǎn)回收氰化尾渣中鉛、鋅。

3.1優(yōu)先選鉛

3.1.1脫藥對(duì)比試驗(yàn)

該氰化尾渣為浮選金精礦氰化浸金后的產(chǎn)物，表面殘留大量浮選藥劑，導(dǎo)致氰化尾渣中鋅較難抑制。針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行破氰+浮選與破氰+脫藥+浮選對(duì)比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可知：加入活性炭脫藥后，鉛粗精礦產(chǎn)率下降近7百分點(diǎn)，鋅回收率下降約20百分點(diǎn)，鉛回收率幾乎未受影響，確定進(jìn)行優(yōu)先選鉛試驗(yàn)時(shí)需要對(duì)氰化尾渣進(jìn)行破氰+脫藥+浮選。

3.1.2磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在浮選過(guò)程中，磨礦細(xì)度是影響目的礦物回收指標(biāo)的重要因素。在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)該氰化尾渣在磨礦細(xì)度-0.074 mm占89.47 %條件下，仍有部分鉛礦物未充分解離。因此，針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)研究。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

由表9可知：增加磨礦細(xì)度，鉛粗精礦產(chǎn)率增加，鉛回收率下降，加劇了目的礦物過(guò)磨現(xiàn)象，使得微細(xì)粒鉛礦物增多，不利于鉛浮選回收，因此后續(xù)浮選試驗(yàn)按照原磨礦細(xì)度-0.074 mm占89.47 %進(jìn)行。

3.1.3藥劑制度優(yōu)化試驗(yàn)

針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行了石灰用量、鋅抑制劑種類(lèi)、捕收劑種類(lèi)等條件試驗(yàn)，并確定了優(yōu)先選鉛的最佳藥劑制度。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)圖4、表10及表11。

由圖4、表10及表11可知：通過(guò)上述條件試驗(yàn)，確定優(yōu)先選鉛最佳藥劑制度。即鉛粗選石灰最佳用量800 g/t，浮選礦漿pH值9.5，鋅最佳抑制劑ZnSO4+Na2SO3用量4 000 g/t+2 000 g/t，最佳捕收劑SN-9+Z-200用量80 g/t+20 g/t。

3.1.4優(yōu)先選鉛閉路試驗(yàn)

為提高鉛回收率和獲得符合銷(xiāo)售標(biāo)準(zhǔn)的鉛精礦產(chǎn)品，采用石灰為pH調(diào)整劑（pH值控制在9.5～

10.0），ZnSO4+Na2SO3為鋅抑制劑，SN-9+Z-200為捕收劑，MIBC為起泡劑，針對(duì)該氰化尾渣開(kāi)展了優(yōu)先選鉛閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在粗選礦漿濃度28 %～30 %，總浮選時(shí)間15 min，采用一粗兩掃三精的試驗(yàn)流程，可獲得鉛品位49.96 %，鋅品位2.94 %的鉛精礦。

3.2尾礦選鋅

3.2.1石灰用量試驗(yàn)

該氰化尾渣中黃鐵礦含量較高，需要對(duì)其進(jìn)行抑制后才能進(jìn)行后續(xù)浮選試驗(yàn)。針對(duì)鉛尾礦進(jìn)行石灰用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知：隨著石灰用量由500 g/t增加至1 500 g/t，鋅粗精礦產(chǎn)率及鋅回收率呈先下降后上升趨勢(shì)，鋅品位呈先上升后下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定石灰用量為1 000 g/t進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3.2.2藥劑制度優(yōu)化試驗(yàn)

針對(duì)該鉛尾礦分別進(jìn)行了硫酸銅用量、捕收劑種類(lèi)及用量等條件試驗(yàn)，確定了尾礦選鋅的最佳藥劑制度。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)圖7、圖8。

由圖7、圖8可知：尾礦選鋅粗選硫酸銅最佳用量為600 g/t，捕收劑選用CG135，最佳用量為60 g/t。

3.2.3尾礦選鋅閉路試驗(yàn)

為提高鋅回收率和獲得符合銷(xiāo)售標(biāo)準(zhǔn)的鋅精礦，采用石灰為pH調(diào)整劑（pH值控制在10.2～10.5），硫酸銅為活化劑，CG135為捕收劑，MIBC為起泡劑，開(kāi)展了尾礦選鋅閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在總浮選時(shí)間12 min，采用一粗兩掃兩精的試驗(yàn)流程獲得鋅精礦鋅品位為44.39 %。

3.3優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅閉路試驗(yàn)

針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行了優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表12。

由表12可知：采用優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅工藝流程處理該氰化尾渣，可獲得鉛、金、銀、銅品位分別為48.95 %、54.02 g/t、891.42 g/t、5.92 %，鉛回收率為52.29 %的鉛精礦；鋅、金、銀、銅品位分別為43.21 %、2.43 g/t、134.79 g/t、2.19 %，鋅回收率為89.45 %的鋅精礦。這些精礦中總金回收率、總銀回收率、總銅回收率分別為62.39 %、73.43 %、77.76 %。采用該工藝流程，不僅氰化尾渣中鉛、鋅得到有效回收，同時(shí)金、銀、銅也得到回收，實(shí)現(xiàn)了該氰化尾渣的綜合回收。

4結(jié)論

1）遼寧某氰化尾渣中金、鉛、鋅品位較高，具有一定回收價(jià)值，同時(shí)含有銀、銅等有價(jià)元素可綜合回收。該氰化尾渣粒度較細(xì)，導(dǎo)致部分鉛礦物、鋅礦物過(guò)磨，對(duì)浮選過(guò)程產(chǎn)生不利影響。

2）針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行銅鉛鋅混合浮選試驗(yàn)，可獲得金品位13.72 g/t、銀品位281.70 g/t、銅品位3.63 %、鉛品位16.01 %、鋅品位36.92 %的混合精礦。

3）針對(duì)該氰化尾渣進(jìn)行優(yōu)先選鉛—尾礦選鋅浮選試驗(yàn)，可獲得鉛品位48.95 %、鉛回收率52.29 %的鉛精礦，鋅品位43.21 %、鋅回收率89.45 %的鋅精礦。鉛精礦中金、銀、銅品位分別為54.02 g/t、891.42 g/t、5.92 %，鋅精礦中金、銀、銅品位分別為2.43 g/t、134.79 g/t、2.19 %。

［參 考 文 獻(xiàn)］

［1］郭振杰.提金新工藝——氰化法［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2007（24）：75，77.

［2］郭建東，孫一清，陳順勛，等.金精礦氰化尾渣綜合回收金硫工藝試驗(yàn)研究［J］.黃金，2023，44（6）：51-54.

［3］李元鑫，孫曉豐，劉杰，等.某氰化尾渣中硫浮選回收工藝研究［J］.黃金，2023，44（4）：48-51.

［4］董萍，宋永輝，李和付，等.氰化尾渣礦漿電解過(guò)程中黃鐵礦的溶出研究［J］.黃金，2023，44（1）：94-98.

［5］鄭曄，胡春融，王海東，等.黃金礦山氰化尾礦綜合回收研究與實(shí)踐［J］.黃金，2003，24（5）：36-38.

［6］張淵，李俊鋒，索崇慧.礦山尾礦綜合利用及其環(huán)境治理的意義［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2000，21（4）：56-57.

［7］GUO X，QIN H，TIAN Q，et al．The efficacy of a new iodination roasting technology to recover gold and silver from refractory gold tailing［J］．Journal of Cleaner Production，2020，261：121-147．

［8］ DONATO D B，NICHOL S O，POSSINGHAM H，et al．A critical review of the effects of gold cyanide-bearing tailings solutions on wildlife［J］．Environment International，2007，33（7）：974－984．

［9］呂翠翠，丁劍，付國(guó)燕，等.氰化尾渣中有價(jià)元素回收現(xiàn)狀與展望［J］.化工學(xué)報(bào)，2016，67（4）：1 079-1 089.

［10］馮陽(yáng)，李環(huán)，朱健健.氰化尾渣資源綜合回收利用研究進(jìn)展［J］.化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（9）：201.

Experimental study on comprehensive recovery of cyanide tailings

Song Chao1，Hao Fulai1，Zhang Lei1，Yuan Hongqian1，Liu Qiang2，Jiang Yulun1

（1.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.; 2.Liaoning Paishanlou Gold Mining Industry Co.，Ltd.）

Abstract：The gold grade of cyanide tailings from a gold mine in Liaoning is 2.01 g/t，with a silver grade of 36.23 g/t，copper grade of 0.33 %，lead grade of 1.91 %，and zinc grade of 3.01 %.Copper-lead-zinc mixed flotation tests and tests on preferential separation of lead-zinc flotation from the tailings were conducted on the cyanide tailings.The copper-lead-zinc mixed flotation test yielded a mixed concentrate with gold grade of 13.72 g/t，silver grade of 281.70 g/t，copper grade of 3.63 %，lead grade of 16.01 %，and zinc grade of 36.92 %.The recovery rates for gold，silver，copper，lead，and zinc were 50.09 %，57.22 %，80.69 %，61.33 %，and 90.88 %，respectively.The process of preferential separation of lead-zinc flotation from the tailings produced a lead concentrate with a grade of 48.95 % and a recovery rate of 52.29 %，and a zinc concentrate with a grade of 43.21 % and a recovery rate of 89.45 %.In the lead concentrate，the gold grade，silver grade，and copper grade，were 54.02 g/t，891.42 g/t，5.92 %，respectively.In the zinc concentrate，the gold grade，silver grade，and copper grade，were 2.43 g/t，134.79 g/t，and 2.19 %，respectively.The total recovery rates for gold，silver，and copper "were 62.39 %，73.43 %，and 77.76 %，respectively.The separation indices were favorable，providing a reference basis for the comprehensive utilization of similar cyanide tailings resources.

Keywords：gold concentrate;cyanide tailings;pretreatment;mixed flotation;preferential flotation

收稿日期：2024-01-15; 修回日期：2024-03-12

基金項(xiàng)目：“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2023YFC2907803）

作者簡(jiǎn)介：宋超（1989—），男，高級(jí)工程師，從事礦物加工技術(shù)研究方面工作；E-mail：sc0431@163.com