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某金矿尾矿综合回收金钨试验研究

更新时间:2009-03-28

在金属矿山及非金属矿山矿石开采、矿石选冶加工过程中会产生大量的尾矿,据统计我国尾矿累计堆放已达 120 亿 t,且以每年 10 亿 t 数量递增[1]。这些尾矿不仅占用了土地资源,同时对环境造成了污染。对堆存的尾矿进行综合利用已迫在眉睫。当前,对矿山尾矿中资源综合再利用的主要途径包括采用选矿新工艺回收尾矿中的有价金属矿或非金属矿物,利用尾矿制砖,作充填材料,作微量元素化肥原料等[2-4],其中对尾矿进行选矿再回收工艺起步较早,经济效益明显,如使用磁选工艺回收尾矿中铁矿物和锰矿物,使用浮选工艺回收尾矿中的萤石、重晶石、锂辉石、云母等[5-7]

笔者以河南某大型金矿选矿尾矿为研究对象,经分析,该尾矿含 Au 0.600 g/t、WO3 0.089%,具有较高的综合回收价值。矿山现场生产工艺为尼尔森重选预回收粗粒金矿物 — 重选尾矿浮选硫化矿物的工艺,对钨资源没有回收,大量的钨金属未经利用直接排放至尾矿库中,造成了资源的浪费[8]。笔者在尾矿工艺矿物学研究的基础上,重点探究影响尾矿中钨矿物回收的选矿学因素,并依次开展综合回收金钨的试验研究。

1 尾矿性质

1.1 尾矿的化学组成及矿物组成

研究所用的尾矿样品取自现场生产尾矿库,其化学多元素分析结果如表1所列。

 

表1 原矿化学多元素分析结果Tab. 1 Analysis results of chemical elements of raw ore %

  

*Au、Ag 的单位为 g/t。

 

成分含量S Ag*4.000 Au*0.600 WO3 0.089 Fe 4.120 0.350 Pb 0.016 Zn 0.024成分含量Al2O3 13.390 SiO2 59.890 CaO 1.200 MgO 0.780 Na2O 0.050 K2O 0.040 Mn 1.010

通过对具有代表性的尾矿样品进行光镜鉴定、扫描电镜分析等综合研究,查明该尾矿中的主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黑钨矿以及白钨矿等,同时含有痕量的自然金矿;金属矿物含量较低,基本以星散浸染状态分布于脉石矿物之间,构成了星散浸染状构造;脉石矿物主要为石英、长石、白云母、绢云母、方解石、绿泥石、少量的磷灰石以及锆石等。

1.2 尾矿中金钨元素的赋存状态

对尾矿样品中的金、钨进行物相分析,得到金、钨赋存及分配状态如表2所列。

 

表2 尾矿中金、钨物相分析结果Tab. 2 Analysis results of gold and tungsten phase

  

金相含量/(g·t-1)分布率/%单体金、连生金0.400 59.700硫化物中金0.170 25.380铁氧化物中金0.050 7.460硅酸盐中金0.050 7.460总金0.670 100.000钨相含量/%分布率/%白钨矿中钨0.014 15.560黑钨矿中钨0.072 80.000钨华中钨0.002 2.220其他0.002 2.220总钨0.090 100.000

由化学物相分析结果可知:该金尾矿中的金主要以单体金、连生金态赋存,同时原矿经重选、浮选处理后,原矿中大部分的粗粒态自然金和硫化物中的金已被回收,尾矿中的金多以极微细粒态 (< 5 µm) 嵌生于脉石矿物间隙之间;钨物相结果表明,矿石中的钨主要以黑钨矿形式存在。

1.3 尾矿中主要目的矿物的嵌布粒度分析

通过工艺矿物学分析可知,尾矿中含有部分以磁铁矿、磁黄铁矿为主的磁性杂质,该部分磁性矿物的密度大于常见的石英、云母等脉石矿物。在重选脱泥过程中,磁性矿物进至重选精矿中,如直接对重选精矿进行强磁选钨,磁性矿物会降低最终钨精矿的精矿品位,因此对重选精矿进行了弱磁磁选。试验流程如图4所示,所得结果如表5所列。

 

表3 尾矿的粒度组成Tab. 3 Size composition of tailings

  

粒级/mm+0.150-0.150 ~ +0.074-0.074 ~ +0.052-0.052 ~ +0.038-0.038 ~ +0.010-0.010合计分布率/%2.88 13.00 26.84 27.76 9.22 20.30 100.00累积分布率/%2.88 15.88 42.72 70.48 79.70 100.00 Au 品位/(g·t-1)0.10 0.20 0.50 0.70 0.85 1.00 0.64 Au 分布率/%0.45 4.07 21.01 30.43 12.27 31.77 100.00 WO3 品位/%0.012 0.045 0.085 0.110 0.120 0.140 0.099 WO3 分布率/%0.35 5.91 23.04 30.84 11.18 28.68 100.00

由表3可以看出,该尾矿中的目的矿物多分布于-0.052 mm 以下,嵌布粒度较细。尾矿中含有大量的泥质,同时黑钨矿、白钨矿与石英、方解石、长石、绿泥石等脉石矿物密切共生,主要嵌布在脉石矿物石英粒间、方解石粒间,或石英与方解石、绿泥石、长石、云母的颗粒间,而自然金、裂隙金矿物含量甚少,且多以极微细粒态嵌生于脉石矿物的颗粒间,不利于选矿的回收。

2 试验研究及结果讨论

2.1 尾矿综合回收金钨原则工艺流程

在条件试验的基础上确定了重 — 浮 — 分级磁选工艺,全流程试验流程如图8所示,所得结果如表7所列。

  

图1 原则工艺流程Fig. 1 Process flow of test principle

2.2 脱泥试验

对比表4中不同重选设备对河南某金尾矿的脱泥效果可看出:使用细泥摇床可以预先富集部分金、钨矿物,但摇床尾矿金属含量高,细泥中有价金属损失率较大;采用旋流器作为脱泥设备时,旋流尾矿中也存在着金、钨流失大的问题;使用离心脱泥机和螺旋溜槽进行脱泥时,可以抛弃部分达到可弃标准的微细粒细泥,同时离心脱泥尾矿产率大,精矿富集比高。但离心脱泥机设备成本高,运行能耗大,所以进行了螺旋溜槽脱泥条件试验。试验过程通过控制矿浆入选速率和螺旋溜槽尾矿槽口大小以控制细泥尾矿的产率,所得结果如图3所示。

  

图2 脱泥主选设备条件试验流程Fig. 2 Process flow of conditional test for priority desliming equipment

 

表4 脱泥主选设备条件试验结果Tab. 4 Results of conditional test for priority desliming equipment %

  

*Au 的单位为 g/t。

 

脱泥主选设备品位 回收率螺旋溜槽细泥摇床离心脱泥机旋流器产品名称溜槽精矿溜槽尾矿金尾矿摇床精矿摇床中矿摇床尾矿金尾矿离心精矿离心尾矿金尾矿旋流精矿旋流尾矿金尾矿产率87.74 12.26 100.00 1.43 9.10 89.47 100.00 54.95 45.05 100.00 24.81 75.19 100.00 WO3 0.094 0.042 0.088 1.240 0.112 0.070 0.091 0.110 0.060 0.087 0.110 0.081 0.088 Au*0.67 0.12 0.60 2.12 0.84 0.55 0.60 0.82 0.42 0.64 0.75 0.54 0.59 WO3 94.12 5.88 100.00 19.60 11.25 69.15 100.00 69.10 30.90 100.00 30.95 69.05 100.00 Au 97.56 2.44 100.00 5.07 12.76 82.17 100.00 70.42 29.58 100.00 31.43 68.57 100.00

该尾矿中含有大量的泥质,为了避免泥质对强磁选钨的影响,拟通过重选法预先脱除。重选脱泥效率的高低主要取决于脱泥设备的选择,即不同处理设备的处理粒径和复合力场性质的差异对入选物料在脱泥效率上有差距[10]。对于本研究针对的金尾矿,脱泥的目的在于最大限度地抛弃微细粒的矿泥,同时避免金、钨在泥质中大量的损失。研究对比了几种常规重选设备对金尾矿的脱泥效果,试验流程如图2所示,所得结果如表4所列。

Because the application to phonological rules can provide children’s skill training in phonological awareness,the phonological teaching group have obtained more reading skills,which can make them get a good performance in the test of phonological awareness.

⑥梁寒操、肖次尹:《胡汉民先生》,沈云龙主编:《胡汉民先生纪念专刊》,《近代中国史料丛刊》第91辑,(台北)文海出版社1973年版,第31页。

由图7可以看出:随着磁场强度的增大,不同粒级的磁选精矿中 WO3 品位和作业回收率随之增大;当 SLon 立环脉动高梯度磁选机磁选强度为 1.0 T 时,+0.074 mm 粗粒得到钨精矿含 WO3 55.10%,回收率为88.10%,再增大磁场强度时,精矿品位开始下降,同时回收率变化幅度较小,所以针对 +0.074 mm 粒级最适磁场强度为 1.0 T;-0.074 mm 细粒随磁场强度的增大,磁精矿的金属品位和回收率亦随之增高,当磁场强度为 1.2 T 时,细粒磁精矿含 WO3 58.15%,回收率为 90.37%,再增大磁场强度时,变化规律与粗粒接近,所以细粒最合适的磁场强度为 1.2 T。

在实际工作中,广东海事部门一方面加强内部沿江六分支局联动执法,初步建立了“一江触发、六地联动、闭环管理”协同治理机制,为下一步打造西江应急与搜寻救助一体化奠定了基础。另一方面,加强同地方政府及渔政、水利、交通、航道、气象等职能部门的合作,固化机制,形成合力,取得良好效果。

  

图3 螺旋溜槽脱泥条件试验结果Fig. 3 Results of conditional test for spiral chute desliming

2.3 重选精矿磁选除铁

采用标准筛网对该尾矿进行湿式筛析,分析结果如表3所列。

  

图4 重选精矿磁选除铁试验流程Fig. 4 Process flow of test for gravity separation of concentrate and deironing via magnetic separation

 

表5 重选精矿磁选除铁结果Tab. 5 Results of test for gravity separation of concentrate and deironing via magnetic separation %

  

*Au 的单位为 g/t。

 

产品名称细泥尾矿铁精矿磁选尾矿金尾矿产率30.39 1.12 68.49 100.00品位 回收率WO3 0.051 0.045 0.120 0.098 Au*0.15 0.14 0.79 0.59 WO3 15.79 0.51 83.70 100.00 Au 7.75 0.27 91.98 100.00

由表5可以看出,铁精矿中 WO3、Au 的回收率分别为 0.51%、0.27%,对后续金、钨回收影响不大。同时对铁精矿进行分析,含 Fe 64.13%,且 P、S、SiO2 含量均达到了 C63 铁精矿的品级质量标准,可在后续工业实践中作为副产品进行销售。

2.4 弱磁尾矿浮选脱硫

教师应该在培养学生阅读能力的同时,锻炼他们识字的能力,也就是说要对特定环境中的生字有一定的感知力,达到最终掌握的目的。课文里面出现的汉字,会因为语文环境的不同,产生不同的涵义,所以需要与文章的语境进行充分的结合,学生在语境的结合下,就能够加强掌握能力。开展识字教学的根本目的是为了让学生的阅读能力得以提升,达到良好的识字效果。基于此,将识字与语言环境相结合,更加有利于学生掌握。教师还应该培养学生自主学习的意识,对于身边的发生的事情与相关事物留心观察,养成好的习惯。久而久之,学生就会发现只要对周遭事物多加留心,就会学习到很多课本之外的生字,有效扩充自己的语文知识。

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由表2可以看出:金尾矿中部分金以硫化物中金为赋存状态;金尾矿含 S 0.35%,主要以黄铁矿和微量的毒砂形式存在。通过浮选法脱除该部分硫矿物,一方面可以部分回收金尾矿中赋存于硫化物中的金,同时已解离的自然金矿物具有一定的浮游活性[11],另一方面有利于后续强磁黑钨精矿品位的提高。为了尽量提高在浮选作业中金、硫的浮选效果,以如图4所示的磁选尾矿为给矿,进行了脱硫浮选捕收剂种类条件试验,试验流程如图5所示,所得结果如表6所列。

  

图5 脱硫浮选捕收剂种类条件试验流程Fig. 5 Process flow of test for collector type of desulphurization flotation

 

表6 脱硫浮选捕收剂种类条件试验结果Tab. 6 Results of test for collector type of desulphurization flotation %

  

*Au 的单位为 g/t。

 

品位 回收率S S戊黄药60丁黄药戊黄药+Y89种类 产品名称硫粗精矿浮选尾矿磁选尾矿硫粗精矿浮选尾矿磁选尾矿硫粗精矿浮选尾矿磁选尾矿硫粗精矿浮选尾矿磁选尾矿用量/(g·t-1)60 Y89 60 30 +30产率7.37 92.63 100.00 5.50 94.50 100.00 9.69 90.31 100.00 8.86 91.14 100.00 WO3 0.012 0.130 0.121 0.014 0.130 0.124 0.011 0.131 0.119 0.012 0.130 0.120 Au*4.12 0.51 0.78 4.55 0.55 0.77 3.30 0.52 0.79 3.78 0.48 0.77 3.350 0.120 0.358 4.110 0.140 0.358 2.450 0.110 0.337 3.140 0.110 0.378 WO3 0.73 99.27 100.00 0.62 99.38 100.00 0.89 99.11 100.00 0.89 99.11 100.00 Au 39.12 60.88 100.00 32.49 67.51 100.00 40.50 59.50 100.00 43.35 56.65 100.00 68.95 31.05 100.00 63.07 36.93 100.00 70.50 29.50 100.00 73.50 26.50 100.00

对比表6中不同捕收剂种类对该金尾矿中的硫化矿浮选效果可看出,采用组合捕收剂戊黄药 +Y89 在用量为 (30 + 30) g/t 条件下,硫粗精矿中 Au、S 回收率最高。

2.5 分级强磁

经脱硫浮选后的浮选尾矿含 WO3 0.13% 左右,通过物相分析结果可以看出,浮选尾矿中的钨主要以黑钨矿形式赋存。常规的强磁回收黑钨矿前,需通过筛分分级进行粗细不同粒级分别强磁磁选,避免直接强磁时磁性团聚现象的发生[12]。试验将浮选尾矿分成+0.074 mm 和 -0.074 mm 2 个粒级,不同粒级部分分别使用 SLon 立环脉动高梯度磁选机进行磁选,以磁选强度为变量,试验流程如图6所示,所得结果如图7 所示。

  

图6 浮选尾矿粗细粒分级强磁试验流程Fig. 6 Process flow of test for tailings grading flotation with strong magnetic field

  

图7 分级磁选磁场强度条件试验结果Fig. 7 Results of conditional test for density of magnetic field of graded magnetic separation

由图3可以看出:通过增大细泥尾矿的产率可进一步强化脱泥效果,当脱泥产率为 30.36% 时,溜槽精矿含 WO3 0.015%、Au 0.15 g/t,精矿中 WO3 回收率为 15.67%,Au 回收率为 7.67%,接近离心脱泥机的脱泥效果。

2.6 全流程试验

结合尾矿性质分析的结果可看出,该金尾矿中的金含量较低,低于钨的综合回收价值,同时由于原现场生产工艺已回收了大部分易回收的金矿物,而尾矿中的金多以极微细粒态赋存,所以应以钨矿物的回收为重点,兼顾金的回收。由表2、3 可以看出,原矿中的钨多以黑钨矿态赋存,白钨矿含量较少。常规黑钨矿多采用强磁、重选法加以回收[9],而原矿中泥质含量较高,部分细泥矿物的存在对磁选易形成夹杂等不利干扰,所以需预先脱泥。为了进一步提高尾矿的产出价值和精矿质量,在对尾矿强磁前需将尾矿中部分磁铁矿加以脱除,综合考虑,推荐采用脱泥 — 弱磁除铁 — 分级强磁的原则工艺流程,如图1 所示。

  

图8 全流程闭路试验工艺流程Fig. 8 Process flow of whole closed-circuit test

 

表7 全流程试验结果Tab. 7 Results of whole closed-circuit test %

  

*Au 的单位为 g/t。

 

产品名称细泥尾矿铁精矿硫精矿钨精矿磁选尾矿金尾矿产率30.12 1.11 1.20 0.12 67.45 100.00品位 回收率WO3 0.051 0.045 0.010 56.220 0.011 0.090 Au*0.15 0.14 24.45 1.12 0.40 0.61 S——Fe—64.13 26.17————WO3 17.01 0.55 0.13 74.09 8.22 100.00 Au 7.39 0.25 48.00 0.22 44.14 100.00

由表7可以看出:采用重选脱泥 — 磁选除铁— 浮选回收金硫 — 分级磁选的工艺流程处理该金尾矿,在原矿含 WO3 0.089%、Au 0.600 g/t 的条件下,可获得含 WO3 56.22%、WO3 回收率为 74.09% 的钨精矿;同时磁选除铁和浮选脱硫过程也得到了达到可售标准的铁精矿和金硫精矿产品,综合回收价值较高,表明拟定的工艺流程对该金尾矿综合回收有价元素有良好的适用性。

3 结论

(1) 河南某大型金矿选矿尾矿为经重浮联合工艺处理后的金尾矿,经分析尾矿中具有综合回收价值的元素为 WO3、Au,钨以黑钨矿形态存在。但尾矿中的目的矿物多分布于 -0.052 mm 以下,嵌布粒度较细,尾矿中矿物组成复杂,目的矿物与脉石矿物密切共生,致使综合回收难度较大。

这则新闻报道的新闻事件是客观存在的,是真实可靠的。所输出的修辞语义是客观真实的,至少是基于三个条件:第一,新修订的《汉语拼音正词法基本规则》,业已经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准;第二,该标准将于今年10月1日起实施,是确定无疑的;第三,该标准的相关规定是真实的。

(2) 根据其工艺矿物学的特征,确定了螺旋溜槽重选脱泥 — 磁选除铁 — 浮选回收金硫 — 分级磁选的工艺流程,产出精矿,该流程的重点是提高金尾矿中不同有价元素的综合产出价值,实现尾矿资源效益最大化。

(3) 使用螺旋溜槽重选进行预先重选脱泥,可有效降低后续浮选作业和分级磁选作业中细粒泥质对浮选和磁选的不利影响,为浮选和磁选创造有利的条件。

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(4) 最终推荐的重 — 浮 — 分级磁选工艺处理金尾矿,得到如下选矿指标:钨精矿含 WO3 56.22%,WO3 回收率为 74.09%;金硫精矿含 S 26.17%、Au 24.45 g/t,Au 回收率为 48.00%。

参 考 文 献

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杜芳芳
《矿山机械》 2018年第05期
《矿山机械》2018年第05期文献

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