某鐵尾礦綜合回收試驗(yàn)研究

王路平 張少軍 劉 慧 臧文優(yōu) 段明銘3

（1.山東招金科技有限公司；2.招金礦業(yè)股份有限公司）

我國(guó)鐵尾礦堆存量巨大，鐵品位通常在6%～13%，有些鐵尾礦還含有金、銅、鈷、礬、鈦等有用元素，理論上具有回收利用價(jià)值。近年來(lái)，隨著礦產(chǎn)品市場(chǎng)需求量的增長(zhǎng)和價(jià)格的上漲，以及建設(shè)綠色生態(tài)礦山的要求，越來(lái)越多的礦山企業(yè)開(kāi)展了尾礦減量化研究，其中有用礦物的綜合回收研究取得了一定的成效［1-8］。

某鐵礦選礦廠每年產(chǎn)生約100萬(wàn)t尾礦，其中鐵含量在10%左右，同時(shí)還含有金、銀等貴金屬，具有較高的綜合回收價(jià)值。本研究對(duì)該鐵尾礦進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，為該尾礦的開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。

1 試樣

試樣中的金屬礦物主要為磁鐵礦，另含有少量黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦等；脈石礦物主要為綠簾石、透輝石、方解石、斧石、綠泥石等。金屬硫化物以黃鐵礦和毒砂為主；鐵以磁鐵礦為主；金主要以自然金、銀金礦的形式存在。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

試樣中有回收價(jià)值的元素主要為金和鐵，其次是銀、鋅，試驗(yàn)比較了金鋅分選—磁選選鐵、磁選選鐵—浮選選金、浮選選金—磁選選鐵3種分選工藝的優(yōu)劣，結(jié)果表明：①金鋅分選方案能夠獲得合格鋅精礦，金品位雖然較高，但鋅回收率僅有4%，從而影響金的回收率，所以該工藝流程不適用；②磁選選鐵—浮選選金方案能夠獲得鐵品位為60%以上的鐵精礦，但鐵精礦中雜質(zhì)鋅、硫超標(biāo)，因此，該工藝流程也不理想；③浮選選金—磁選選鐵方案能夠獲得較好的試驗(yàn)指標(biāo)，因此，該尾礦資源的綜合回收宜采用浮選—磁選原則流程。

2.1 金鐵選礦條件試驗(yàn)

2.1.1 金浮選試驗(yàn)

由于試樣中金礦物顆粒較細(xì)小，部分金礦物被脈石礦物包裹，為提高金回收率，需要進(jìn)行磨礦；此外，由于尾礦堆放時(shí)間長(zhǎng)，部分硫化礦物表面具有氧化膜，可浮性較差，磨礦有利于清洗氧化膜，為后續(xù)加入活化劑強(qiáng)化金銀浮選創(chuàng)造條件［9］。

2.1.1 .1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是影響選別指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一。通常情況下，磨礦細(xì)度越細(xì)有用礦物解離越充分，對(duì)提高目標(biāo)礦物回收率越有利［10］。為了考察磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，采用1粗2精流程（圖1）進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，粗選異戊基鈉黃藥用量為80 g/t，2#油為40 g/t，不添加活化劑情況下的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，金精礦金回收率先升后降，金品位先降后升，金回收率的高點(diǎn)在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%時(shí)。因此，確定試樣的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%。

2.1.1 .2 活化劑試驗(yàn)

活化劑能夠改變礦物的表面性質(zhì)，改善分選效果。試驗(yàn)對(duì)活化劑硫化鈉、硫酸銅及碳酸鈉進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)仍采用圖1流程，固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，粗選異戊基鈉黃藥用量為80 g/t，2#油為40 g/t，活化劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

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由表2可知，以硫酸銅為活化劑金精礦金回收率較高，因此，選用硫酸銅為活化劑。

由圖3可知，隨著硫酸銅用量的增加，金精礦金品位下降，金回收率先升后微幅下降。綜合考慮，確定硫酸銅用量為50 g/t。

2.1.1 .3 捕收劑試驗(yàn)

硫化礦浮選常用硫代化合物類(lèi)為捕收劑［11］。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%、粗選硫酸銅用量50 g/t、2#油為40 g/t的條件下進(jìn)行捕收劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)，試驗(yàn)仍采用圖1流程，捕收劑種類(lèi)（用量均為80 g/t）試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，異戊基鈉黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

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由表3可知，以異戊基鈉黃藥為捕收劑金精礦金品位和金回收率較高，因此，選用異戊基鈉黃藥為捕收劑。

由圖4可知，隨著異戊基鈉黃藥用量的增加，金精礦金回收率先上升后維持在高位，金品位先上升后下降。綜合考慮，確定異戊基鈉黃藥用量為60 g/t。

2.1.2 鐵磁選試驗(yàn)

鐵磁選試驗(yàn)給礦為1粗3掃開(kāi)路選金試驗(yàn)尾礦，磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大，鐵精礦鐵回收率上升，鐵品位下降。綜合考慮，確定磁選選鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度為150 kA/m。

2.2 全流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%的情況下，試樣采用圖7所示的1粗3掃3精浮選選金、選金尾礦一段磁選選鐵、中礦順序返回流程處理，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，全流程試驗(yàn)可獲得金品位為20.77 g/t、金回收率為69.58%的金精礦，以及鐵品位為62.16%、鐵回收率為43.09%的鐵精礦，試驗(yàn)取得了較理想的選別指標(biāo)。

注：Au品位的單位為g/t。

進(jìn)一步的研究表明，鐵精礦含鋅0.27%、含硫1.00%，硫含量偏高，但鋅含量不高，該鐵精礦可與低硫鐵精礦混合銷(xiāo)售；金精礦含銀22.23 g/t、含鋅15.80%、含砷11.12%、含硫22.18%，金精礦雜質(zhì)鋅、砷含量均較高，為考察金精礦中鋅、砷元素對(duì)浸出指標(biāo)的影響，后續(xù)進(jìn)行了金精礦氰化浸出試驗(yàn)。

2.3 金精礦氰化浸出試驗(yàn)

將浮選金精礦磨礦至-0.038 mm占98%后進(jìn)行焙燒—酸浸—氰化浸出，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

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由表5可知，浮選金精礦經(jīng)焙燒（砷脫除率為62.22%、硫脫除率為88.98%）、酸浸（酸浸渣率為73.85%）、48 h氰化攪拌浸出，金浸出率達(dá)91.02%，氰化鈉單耗為9.50 kg/t。

3 結(jié)論

（1）某鐵尾中主要可回收元素為Au、Ag、Fe，含量分別為0.52 g/t、2.35 g/t、9.39%，有害元素As含量為0.23%；金屬硫化物以黃鐵礦和毒砂為主；鐵以磁鐵礦為主；金主要以自然金、銀金礦的形式存在。

（2）在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%的情況下，采用1粗3掃3精浮選選金、選金尾礦一段磁選選鐵流程處理試樣，可獲得金品位為20.77 g/t、金回收率為69.58%、含銀22.23 g/t、含鋅15.80%、含砷11.12%、含硫22.18%的金精礦，以及鐵品位為62.16%、鐵回收率為43.09%、含鋅0.27%、含硫1.00%的鐵精礦。

（3）浮選金精礦磨礦至-0.038 mm占98%后，采用焙燒—酸浸—氰化浸出（48 h）流程處理，金浸出率達(dá)91.02%。