旧尾矿库尾矿金综合回收试验研究

黄发波

（山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司，山东 烟台 261441）

山东某金矿已闭库的尾矿库始建于20世纪70年代，在该尾矿库使用初期，由于受当初选矿技术水平、现场管理经验及操作工人技能的影响，尾矿金品位较高[1-3]。2013年对该老尾矿库资源进行了初步调查，结果显示，该库资源量147万t，平均品位0.49 g/t，金属量720.3 kg。黄金价格按240元/g估算，总价值约为1.73亿元。因此，对此部分资源进行综合回收意义重大。

1 试验样品

1.1 样品采集与处理

试验样品来自尾矿库的5个取样点，筛析结果表明，78.11%的金属量分布主要集中在200目以下的细粒级中，而+200目粗粒级中仅占21.89%，具体情况如表1所示。

表1 样品粒级筛析

1.2 样品工艺矿物学研究

根据对样品薄片的光学显微镜鉴定、化学分析及物相分析等结果得知，该样品中矿物主要为黄铁矿，其次为黄铜矿，最后是少量方铅矿、闪锌矿、黝铜矿和辉钼矿；存在连生金（占71.43%）和单体金（占28.57%）；金属氧化物矿物主要为褐铁矿以及少量的磁铁矿等；脉石矿物主要有石英、长石、绢云母，以及方解石和绿泥石类矿物，还有微量石榴石、金红石、锆石、榍石和磷灰石等矿物[4-5]。样品的矿物组成及相对含量如表2、表3所示。

表2 样品主要金属矿物组成

表3 样品主要脉石矿物的组成

2 试验研究与讨论

2.1 浮选试验

笔者开展了浮选试验研究，试验结果表明，回收率仅为18.35%，但是随着磨矿时间的延长，细度提高，当磨矿时间为12 min时，回收率上升至30.96%。进行一次精选，回收率仅为46.00%。因此，采用浮选的方法回收尾矿中的金属不可取，回收率很低。

2.2 尼尔森选矿试验

样品采用尼尔森重选试验机进行了重选试验，试验结果如表4所示。

表4 尼尔森选矿试验结果

由于回收率偏低，利用尼尔森选矿工艺不能有效回收该尾矿库的含金产品。

2.3 搅拌氰化浸出试验

在矿浆浓度为35%的条件下开展浸出试验，当浸出时间6 h，CN-浓度0.04%，CaO浓度0.02%时，试验结果如表5所示。

表5 搅拌氰化进出试验结果

试验结果表明，金的浸出率接近100%；考虑投资，采用常规搅拌氰化浸出工艺不可取，但利用氰化技术处理该矿指明了下一步研究方向。

2.4 渗滤浸出试验

第一组和第二组的试验条件相同，即将一直径300 mm塑料桶下打孔，用塞子塞住，用一根导管通过塞子与桶相联，在桶底先放两层编织袋垫底，其上放置一层粗沙，沙层高5 cm，再将矿样7.5 kg放在沙层上，矿样层高15 cm，后用碱度为0.035%的碱水11.5 L洗涤1 d，再加入氰化钠，控制CN-浓度0.05%～0.08%，Ca2+浓度0.01%～0.03%，浸出尾矿不露出浸液，浸出时间7 d[6-7]。试验结果分别如表6、表7所示。

表6 第一组渗滤浸出试验结果

表7 第二组渗滤浸出试验结果

试验结论表明，渗滤浸出效果较为理想，下一步应重点研究渗滤环节相关制约因素，确保液体渗透性良好。

2.5 化学助滤剂试验

2.5.1 助滤剂渗滤速度比较试验

对助滤剂A、B做相同条件渗滤对比试验。助滤剂A、B试验数据如表8、表9所示，数据曲线对比如图1所示。

表8 助滤剂A试验数据

表9 助滤剂B试验数据

试验结果表明，添加助滤剂A渗水速度比添加助滤剂B渗水速度比快。因此，选择助滤剂A作为下一步试验添加剂。

图1 助滤剂A、B试验数据曲线对比

2.5.2 添加助滤剂与不添加渗滤速度比较试验

分别选取两份样品，一份添加助滤剂A，另一份不添加，做相同条件渗滤对比试验。助滤剂A和不添加试验数据如表10、表11所示，数据曲线对比如图2所示。

表10 加助滤剂A试验数据

表11 不加助滤剂试验数据

试验结果表明，添加助滤剂A渗水速度比不加助滤剂渗水速度快。

图2 助滤剂A和不添加试验数据曲线对比

该尾矿库尾矿粒度细，即使加入助滤剂，渗水速度也较低，因此寻找更好的渗滤方式成为下一步研究重点。

2.6 制粒试验研究

2.6.1 制粒基本试验

从样品库取6 kg样品做为制粒矿样，加入矿样重量10%的水泥及矿样重量0.3%的石灰，再加入矿样重量20%的水，搅拌、摇动制团。最大团直径为4 cm，然后堆放24 h，开展渗滤浸出试验。试验数据如表12所示，数据曲线如图3所示。

表12 制粒试验数据

试验结果表明，制粒渗滤速度远远大于添加助滤剂。下一步针对制粒添加剂用量进行试验。

图3 制粒试验数据曲线

2.6.2 制粒添加剂用量试验

（1）加入矿样重量1%的添加剂试验。在矿样中加入矿样重量1%的水泥，其他条件同“制粒基本试验”开展渗滤浸出试验。试验数据如表13所示，数据曲线如图4所示。

表13 制粒添加剂用量（1%）试验数据

试验结果表明，加水后团球大部分立即碎散，料层迅速下降，粒团碎散表明水泥添加量少，粒团强度不够。

图4 制粒添加剂用量（1%）试验数据曲线

（2）加入矿样重量2%的添加剂试验。在矿样中加入矿样重量2%的水泥，其他条件同“制粒基本试验”开展渗滤浸出试验。试验数据如表14所示，数据曲线如图5所示。

表14 制粒添加剂用量（2%）试验数据

试验结果表明，加水后2 min即开始从底部渗水，有很小一部分球团碎散。测试时段渗滤速度变化不大，8 h内基本稳定在110 mL/min。制粒添加剂用量为矿样重量的2%时，可保证球团加水后8 h内基本不碎。

图5 制粒添加剂用量（2%）试验数据曲线

（3）制粒料层间断加水试验。承接上一试验（制粒添加剂用量为矿样重量的2%），水渗滤后不立即循环补加，待料层上液体全部渗完16 h后，再将原渗液重新加入，对比其流速。试验数据如表15所示，数据曲线如图6所示。

试验结果表明，停16 h后，料层表面干结，加水后1 min开始从底部渗水，料层高度无变化。浸堆一旦表面干，渗滤孔易于结死，对堆浸渗滤速度影响很大。

表15 制粒料层间断加水试验数据

图6 制粒料层间断加水试验数据曲线

（4）不同用量添加剂浸出试验对比。在“（1）加入矿样重量1%的添加剂试验”和“（2）加入矿样重量2%的添加剂试验”上接续试验浸出共7 d，每天测一次流速，流速均为2 mL/min，无变化。浸出结果分别如表16、表17所示。

表16 加入矿样重量1%的添加剂试验接续氰化试验结果

试验结果表明，浸出效果较好，浸出率为67.69%，石灰、液体氰化钠消耗分别为1.58 kg/t和0.67 kg/t。

试验结果表明，制粒添加剂用量为矿样重量的2%不如添加剂用量为矿样重量的1%效果好，浸出率下降6.12%。

表17 加入矿样重量2%的添加剂试验接续氰化试验结果

3 结语

该尾矿库尾矿细度-200目占至少70%，只要渗透性好，堆浸效果也较好，浸出率在70%左右，石灰消耗平均为2.5 kg/t，液体氰化钠消耗平均为1.25 kg/t，综合回收该尾矿库中尾矿金前景不错。添加助滤剂A确实有助于提高尾矿的渗水速度，但该尾矿库尾矿粒度细，即使加入助滤剂，渗水速度也较低。制粒可有效提高矿堆渗透性，且渗滤速度稳定，但制粒添加剂用量应控制在矿量的1%～2%。间断加水试验表明，浸堆表面不能干结，否则将严重影响渗滤速度。