舊尾礦庫尾礦金綜合回收試驗研究

黃發波

（山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 煙臺 261441）

山東某金礦已閉庫的尾礦庫始建于20世紀70年代，在該尾礦庫使用初期，由于受當初選礦技術水平、現場管理經驗及操作工人技能的影響，尾礦金品位較高[1-3]。2013年對該老尾礦庫資源進行了初步調查，結果顯示，該庫資源量147萬t，平均品位0.49 g/t，金屬量720.3 kg。黃金價格按240元/g估算，總價值約為1.73億元。因此，對此部分資源進行綜合回收意義重大。

1 試驗樣品

1.1 樣品采集與處理

試驗樣品來自尾礦庫的5個取樣點，篩析結果表明，78.11%的金屬量分布主要集中在200目以下的細粒級中，而+200目粗粒級中僅占21.89%，具體情況如表1所示。

表1 樣品粒級篩析

1.2 樣品工藝礦物學研究

根據對樣品薄片的光學顯微鏡鑒定、化學分析及物相分析等結果得知，該樣品中礦物主要為黃鐵礦，其次為黃銅礦，最后是少量方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦和輝鉬礦；存在連生金（占71.43%）和單體金（占28.57%）；金屬氧化物礦物主要為褐鐵礦以及少量的磁鐵礦等；脈石礦物主要有石英、長石、絹云母，以及方解石和綠泥石類礦物，還有微量石榴石、金紅石、鋯石、榍石和磷灰石等礦物[4-5]。樣品的礦物組成及相對含量如表2、表3所示。

表2 樣品主要金屬礦物組成

表3 樣品主要脈石礦物的組成

2 試驗研究與討論

2.1 浮選試驗

筆者開展了浮選試驗研究，試驗結果表明，回收率僅為18.35%，但是隨著磨礦時間的延長，細度提高，當磨礦時間為12 min時，回收率上升至30.96%。進行一次精選，回收率僅為46.00%。因此，采用浮選的方法回收尾礦中的金屬不可取，回收率很低。

2.2 尼爾森選礦試驗

樣品采用尼爾森重選試驗機進行了重選試驗，試驗結果如表4所示。

表4 尼爾森選礦試驗結果

由于回收率偏低，利用尼爾森選礦工藝不能有效回收該尾礦庫的含金產品。

2.3 攪拌氰化浸出試驗

在礦漿濃度為35%的條件下開展浸出試驗，當浸出時間6 h，CN-濃度0.04%，CaO濃度0.02%時，試驗結果如表5所示。

表5 攪拌氰化進出試驗結果

試驗結果表明，金的浸出率接近100%；考慮投資，采用常規攪拌氰化浸出工藝不可取，但利用氰化技術處理該礦指明了下一步研究方向。

2.4 滲濾浸出試驗

第一組和第二組的試驗條件相同，即將一直徑300 mm塑料桶下打孔，用塞子塞住，用一根導管通過塞子與桶相聯，在桶底先放兩層編織袋墊底，其上放置一層粗沙，沙層高5 cm，再將礦樣7.5 kg放在沙層上，礦樣層高15 cm，后用堿度為0.035%的堿水11.5 L洗滌1 d，再加入氰化鈉，控制CN-濃度0.05%～0.08%，Ca2+濃度0.01%～0.03%，浸出尾礦不露出浸液，浸出時間7 d[6-7]。試驗結果分別如表6、表7所示。

表6 第一組滲濾浸出試驗結果

表7 第二組滲濾浸出試驗結果

試驗結論表明，滲濾浸出效果較為理想，下一步應重點研究滲濾環節相關制約因素，確保液體滲透性良好。

2.5 化學助濾劑試驗

2.5.1 助濾劑滲濾速度比較試驗

對助濾劑A、B做相同條件滲濾對比試驗。助濾劑A、B試驗數據如表8、表9所示，數據曲線對比如圖1所示。

表8 助濾劑A試驗數據

表9 助濾劑B試驗數據

試驗結果表明，添加助濾劑A滲水速度比添加助濾劑B滲水速度比快。因此，選擇助濾劑A作為下一步試驗添加劑。

圖1 助濾劑A、B試驗數據曲線對比

2.5.2 添加助濾劑與不添加滲濾速度比較試驗

分別選取兩份樣品，一份添加助濾劑A，另一份不添加，做相同條件滲濾對比試驗。助濾劑A和不添加試驗數據如表10、表11所示，數據曲線對比如圖2所示。

表10 加助濾劑A試驗數據

表11 不加助濾劑試驗數據

試驗結果表明，添加助濾劑A滲水速度比不加助濾劑滲水速度快。

圖2 助濾劑A和不添加試驗數據曲線對比

該尾礦庫尾礦粒度細，即使加入助濾劑，滲水速度也較低，因此尋找更好的滲濾方式成為下一步研究重點。

2.6 制粒試驗研究

2.6.1 制粒基本試驗

從樣品庫取6 kg樣品做為制粒礦樣，加入礦樣重量10%的水泥及礦樣重量0.3%的石灰，再加入礦樣重量20%的水，攪拌、搖動制團。最大團直徑為4 cm，然后堆放24 h，開展滲濾浸出試驗。試驗數據如表12所示，數據曲線如圖3所示。

表12 制粒試驗數據

試驗結果表明，制粒滲濾速度遠遠大于添加助濾劑。下一步針對制粒添加劑用量進行試驗。

圖3 制粒試驗數據曲線

2.6.2 制粒添加劑用量試驗

（1）加入礦樣重量1%的添加劑試驗。在礦樣中加入礦樣重量1%的水泥，其他條件同“制粒基本試驗”開展滲濾浸出試驗。試驗數據如表13所示，數據曲線如圖4所示。

表13 制粒添加劑用量（1%）試驗數據

試驗結果表明，加水后團球大部分立即碎散，料層迅速下降，粒團碎散表明水泥添加量少，粒團強度不夠。

圖4 制粒添加劑用量（1%）試驗數據曲線

（2）加入礦樣重量2%的添加劑試驗。在礦樣中加入礦樣重量2%的水泥，其他條件同“制粒基本試驗”開展滲濾浸出試驗。試驗數據如表14所示，數據曲線如圖5所示。

表14 制粒添加劑用量（2%）試驗數據

試驗結果表明，加水后2 min即開始從底部滲水，有很小一部分球團碎散。測試時段滲濾速度變化不大，8 h內基本穩定在110 mL/min。制粒添加劑用量為礦樣重量的2%時，可保證球團加水后8 h內基本不碎。

圖5 制粒添加劑用量（2%）試驗數據曲線

（3）制粒料層間斷加水試驗。承接上一試驗（制粒添加劑用量為礦樣重量的2%），水滲濾后不立即循環補加，待料層上液體全部滲完16 h后，再將原滲液重新加入，對比其流速。試驗數據如表15所示，數據曲線如圖6所示。

試驗結果表明，停16 h后，料層表面干結，加水后1 min開始從底部滲水，料層高度無變化。浸堆一旦表面干，滲濾孔易于結死，對堆浸滲濾速度影響很大。

表15 制粒料層間斷加水試驗數據

圖6 制粒料層間斷加水試驗數據曲線

（4）不同用量添加劑浸出試驗對比。在“（1）加入礦樣重量1%的添加劑試驗”和“（2）加入礦樣重量2%的添加劑試驗”上接續試驗浸出共7 d，每天測一次流速，流速均為2 mL/min，無變化。浸出結果分別如表16、表17所示。

表16 加入礦樣重量1%的添加劑試驗接續氰化試驗結果

試驗結果表明，浸出效果較好，浸出率為67.69%，石灰、液體氰化鈉消耗分別為1.58 kg/t和0.67 kg/t。

試驗結果表明，制粒添加劑用量為礦樣重量的2%不如添加劑用量為礦樣重量的1%效果好，浸出率下降6.12%。

表17 加入礦樣重量2%的添加劑試驗接續氰化試驗結果

3 結語

該尾礦庫尾礦細度-200目占至少70%，只要滲透性好，堆浸效果也較好，浸出率在70%左右，石灰消耗平均為2.5 kg/t，液體氰化鈉消耗平均為1.25 kg/t，綜合回收該尾礦庫中尾礦金前景不錯。添加助濾劑A確實有助于提高尾礦的滲水速度，但該尾礦庫尾礦粒度細，即使加入助濾劑，滲水速度也較低。制粒可有效提高礦堆滲透性，且滲濾速度穩定，但制粒添加劑用量應控制在礦量的1%～2%。間斷加水試驗表明，浸堆表面不能干結，否則將嚴重影響滲濾速度。