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阿希金矿氰化尾矿金的回收及最终尾矿综合利用的思路李新春（新疆阿希金矿伊宁835000）摘要：对新疆阿希金矿氰化尾矿进行工艺矿物学研究，提出以下设想：氰化尾矿经浮选后的精矿通过氧化焙烧——再氰化二次回收金，最终尾矿经压滤（或过滤）后制成建筑材料，达到最低排放至零排放。关键词：阿希金矿氰化尾矿二次回收尾矿综合利用前言阿希金矿系1000吨/天的采、选、冶回收金银的大型黄金矿山，选矿采用全泥氰化树酯提金工艺。1999年建成尾矿压滤系统，达到尾矿干式堆存。目前由于矿石性质发生变化，氰化浸出率逐年降低，尾矿中金含量较高，从而影响矿山的经济效益。鉴于尾矿库的库容有限、尾矿中含金量较高及环保方面的压力等诸多因素的影响，为此矿山需要新建一套独立的尾矿回收系统。整个系统由氰化尾矿浮选、浮选精矿焙烧、焙砂氰化、最终尾矿过滤后制建筑材料等组成。1、尾矿资源的组成及性质阿希金矿的矿石类型主要分为三种：石英脉型、蚀变岩型和角砾岩型。压滤后的尾矿的平均品位为2.07克/吨。北京矿冶研究总院研究的氰化尾矿是取自压滤后的新鲜尾矿，金品位偏高，代表性略差，但其研究成果中各矿物组成的比例基本和现场多批次结果吻合，分析结果见表1：表1氰化尾矿的化学分析结果（%）化学成份Au*Ag*CuPbZnS含量2.7110.740.0100.0110.0373.48化学成份FeSiO2Al2O3CaOMgOAs含量6.871.268.662.010.550.35Au、Ag品位为克/吨矿样中硫、砷、铁、铜、铅、锌等元素均以独立矿物存在，主在有黄铁矿、白铁矿、毒砂、褐铁矿、赤铁矿，少量的闪锌矿、黄铜矿、方铅矿，微量的磁黄铁矿，含20%左右的高岭土类矿物。金的独立矿物极难发现，无论是人工重砂富集、选矿富集、选择性溶解、高倍显微镜逐线观察，在金品位富集到25克/吨以上的样品中也未发现黄铁矿中有包体自然金存在，只发现有两粒极微细（0.001~0.002mm）的银金矿存在，它们是和脉石矿物共生在一起以包体的形式产出。对试样进行筛析，对各粒级产品进行金、银、硫分析，结果表明金、银、硫的70%以上的含量在小于400目的粒级中。结果表明，氰化尾矿中裸露金很少，仅占矿样总金的14.49%，大部分赋存在黄铁矿、白铁矿（包括少量毒砂）中，其次赋存在脉石及褐铁矿中，在浮选作业中应加强对裸露金、硫化物中的金的回收，尾矿品位控制在1克/吨以下。经过工艺矿物学研究，得出以下结论:可以认为氰化尾矿中的金大部分呈超微细粒分散在黄铁矿、白铁矿中，且分布均匀。直接氰化浸出率低，必须经过富集，才能达到有效回收尾矿中的金的目的。2.氰化尾矿的浮选北京矿冶研究总院按照阿希金矿提供的浮选闭路试验流程和条件对氰化尾矿进行了验证试验，验证流程见图1图1验证流程图药剂用量单位g/t浮选搅拌时间mm该浮选研究使用了常规药剂，唯独使用的是北京矿冶研究总院研制的BK201药剂，关于此药剂的作用机理和选矿指标还有待探讨。验证结果见表2表2验证浮选选闭路试验结果产品名称产率（%）品位（%）回收率（%）Au*Ag*SAsAuAgSAs金精矿8.6522.0264.4632.422.4970.8348.8980.5861.6尾矿91.350.866.380.740.1429.1751.1119.4238.4氰化尾矿100.02.6911.403.480.35100.0100.0100.0100.*Au、Ag品位为克/吨从试验结果来看，金、银、硫的浮选回收指标都不太高，显然是和氰化尾矿中氰离子对硫化物的抑制作用有关，同时粘土类矿物对浮选的影响不可怱视，由于氰化前后矿样的性质有所差别，因此氰化尾矿的浮选条件应进行详细的研究。虽然浮选尾矿中金品位降低的不太理想，残留的金极难回收，若想再降低品位，势必增加成本，工艺复杂，经济上不合理。因此，只要金的浮选回收率能达到50%以上，浮选尾矿中金品位降到1克/吨以下，经济上和环保上都是可以接受的。3.氰化尾矿的浮选精矿焙烧预处理及炭浸3.1焙烧方法的选择尾矿浮选回收回来的精矿的氧化预处理方案有多种如生物氧化法、高压氧化法、氧化还原法和焙烧氧化法。本矿样未做氧化预处理研究，根据各种氧化方法的技术条件和实用效果，初步考虑采用循环沸腾炉固硫、砷焙烧法或闪速炉焙烧法。3.2本矿样含砷0.35%，含硫3.48%，为低硫、砷物料。可以采用一段沸腾氧化焙烧，焙烧温度650~750摄氏度。用循环沸腾焙烧炉，工艺过程很好控制，去硫、砷彻底，给料范围大。往炉内直接喷入燃油，可以很好地实现余热回收。若用富氧（纯氧）和煤联合作业，控制焙烧反应的速度和固体与气体之间的逆流运动，实现焙烧时间短、温度低、烟气量小。为了达到最低污染排放，本项目还应进行如下研究，固硫、砷无污染焙烧。即在原料中加入钙镁盐（或）和添加熟石灰使焙烧过程中产生的SO2，As2O3以钙盐方式固定于焙砂中，基本无污染。硫砷的固定率能达到90~99%，焙烧浸出率一般大于88%。3.3闪速炉焙烧法闪速炉焙烧工艺已应用于焙烧水泥、磷酸盐、铝矾土和石灰石。在闪速炉内，热空气通过喷咀从炉底进入炉内，原料从喷咀上方进入热气流中，细粒被气流夹带并反应，粗粒落向喷咀处时遇到高速气流被夹带，随着向炉内方向喷射床变稀薄达到平衡。这种焙烧方法对粗粒是一种回混式么应器，对细粒是单向反应器，整个系统是处于悬浮中，被处理的物料由气流承载，停留时间短，通常只有几秒钟。其优点为模块式设备设计能够方便地利用和回收热能，以适应放热反应或吸热反应及各种干燥设备和不同的反应气氛，单生产线处理能力大，投资和成本低。可以预见在难浸金矿焙烧中闪速焙烧炉将是取代回转窖、沸腾炉的理想设备。本矿应进行这方面的调研。4.最终氰化尾矿（包括浮选尾矿和浮选精矿）的利用处理尾矿库中的尾矿，并不单是回收其中的金，而是要把它当作一个污染源来处理，最终把它全部处理掉。国内很多企业都正在做着用尾矿加工建材的工作，这样不仅可以大量的消耗掉尾矿，而且可以产生出可观的经济经益。4.1焙砂氰化后的尾矿利用焙砂氰化后的尾矿以铁为主，其含铁量可40%左右。这部份尾矿量少，大约每天有30吨左右。它可作为水泥的生产原料。4.2浮选尾矿的利用浮选尾矿经压滤后含水约15~20%，若不能被很好的利用，仍将会产生一个堆存问题。进而造成环境的二次污染。而将浮选尾矿作为主要原材料．所生产出来的一类用作建筑用途的材料或制品，是一种能够充分体现可持续发展战略的“绿色建材”。尾矿的综合利用，不仅可以减少尾矿的堆存，节约建坝、防洪等工程费用，改善矿区的环境卫生，而且还能为企业创造财富。对其进行开发利用时，就必须掌握统筹兼顾的原则。在指导思想上，应通盘考虑开发尾矿的整体效益，而不应就具体项目的就事论事。就其标准而言，由于尾矿毕竟是废渣，而不是资源，因而，其质量也就不可能像工业原料那样的纯净和品级分明，因此，对于尾矿建材，一般不应过分追求高品质、高档次，而应以通用、够用为度；在选择产品种类时，亦应着重强调高掺量、大批量。并努力做到物美价廉。4.2.1用尾矿生产建筑材料尾矿作为建筑材料，国内已有很多工程实例，见表3表3有色金属矿山固体废物综合利用实例实例名称主要经济技术指标山东焦家金矿尾矿做陶瓷、地砖添加少量粘土烧制，物理力学性能及外观尺寸、质量符合国家标准新疆锂盐厂利用锂渣生产锂渣硅酸盐水泥525#水泥，28天后抗折强度和抗强度分别为7.0MPa和52.5KN中条山有色公司利用铜渣作水泥原料处理废物量10.5吨/天，基建投资140万，处理成本7元/吨渣4.2.2针对阿希金矿的尾矿用建材方面的研究氰化尾矿的化学成分非常适合做烧结砖，经过试验得出，其可塑性以达到了制砖要求。其它试验结果如下：干缩：经过加水、糅合、陈化后打入水泥成型模内，在40℃干燥箱内干燥3天，脱模量取试块尺寸，得到干燥变型量。模具尺寸40.0×40.0×160mm试样尺寸38.0×38.0×154mm39.0×39.0×154mm试块放入高温炉内由室温逐步升温至960℃，恒温6小时后关闭高温炉电源，缓慢降温16小时到室温取出，进行抗折、抗压试验。抗折强度：4.25Mpa抗压强度：11.2KN结果表明，强度均达到水泥的三天结果。所采用工艺改造方案如下：黏土矿（浮选尾矿）→箱式给料机→对辊破碎机→搅拌机→简易陈化库（有条件地区也可选用全机械化陈化）→箱式给料机→细碎对辊机→真空挤砖机→成品→垂直切条机→切坯机→①（自然干燥、轮窑焙烧）坯场干燥→轮窑焙烧②（人工干燥隧道窑焙烧）码干燥车→隧道式干燥→人工或机械卸干燥→车→人工或机械码窑车→隧道窑焙烧→成品。利用氰化尾矿生产大尺寸多孔砖，外型可参考水泥砌块、陶粒砌块等，制定出本公司的企业标准。此“大尺寸多孔砖”能代替水泥砌块、陶粒砌块的外型，又能起到一定的保温性；即达到了多孔砖的孔洞率，又达到了多孔砖的强度等级。同时开发了新型多孔砖种类，氰化尾矿废料又得到了利用。尾矿综合利用的效果图如下:5.结论对阿希金矿的尾矿进行详尽的工艺矿物学研究，查明氰化尾矿中的金呈超微细粒分散在黄铁矿、白铁矿中，根据此项研究指导，用浮选回收金可获得较高的富集。浮选精矿用氧化焙烧法破坏含金硫化物进入炭浸工艺回收尾矿中的金，最终尾矿经过滤后制做建筑材料或复垦种植，维持环境的生态平衡。尾矿的综合利用应立足于：尾矿用量大、产品销路广、燃料用量省、生产周期短、基建投资省、上马快、经济效果显著。在此应指出的是，尾矿综合利用还是一项新兴事业，应考虑到将来工艺过程的不断革新和改进，产品用途的逐渐推广，经营管理的提高，目前虽少盈利，但能做到少占地，不危害周围的牧业生产、达到兴利除害之目的，就应大力探索研究，并兴建相应的工厂，以期将来的发展。李新春2005年4月