柿竹園某尾礦性質及綜合利用探討

黃偉生

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南郴州 423037）

尾礦作為一種礦山固體廢棄物大都堆存于尾礦庫，不僅污染環(huán)境，占用土地，而且存在安全隱患［1，2］。尾礦同時又是含有微量金屬和大量非金屬礦物潛在的二次資源［3，4］。因此，開展尾礦綜合利用研究，對提高資源利用率、促進經濟發(fā)展和保護環(huán)境有十分重要的意義。享有“世界有色金屬博物館”之美譽的柿竹園多金屬礦床是世界最大的鎢礦床［5］，礦物種類多達143種，共生組分豐富、成礦條件復雜，多金屬礦石經過選礦，目前回收利用的主要產品有鎢精礦、鉬精礦、鉍精礦、螢石，硫鐵等。目前排往尾礦庫的礦石總量約為每年180萬t。本文以該公司某尾礦庫尾礦作為研究對象，開展尾礦性質及尾礦綜合利用探索性試驗研究，以期為后續(xù)尾礦綜合利用提供依據。

1 尾礦試樣性質

1.1 化學組成

尾礦試樣的化學組成結果見表1。從表1可知，試樣的主要化學成分為 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等，Cu、Pb、Zn、Mo含量極低，Sn、WO3含量稍高，Sn、WO3的化學物相結果分別見表2、表3。

表1 試樣化學多元素分析結果 %

表2 試樣鎢化學物相分析結果 %

表3 試樣錫化學物相分析結果 %

1.2 礦物組成

經鏡下鑒定、X射線衍射分析、掃描電鏡分析測定綜合研究查明，主要礦物組成為石英、螢石、石榴子石、長石、方解石、云母、角閃石、透輝石等，主要礦物組成分析結果見表4。

1.3 粒度組成

試樣的粒度分布見表5。

表4 試樣中主要礦物組成及相對含量 %

表5 試樣粒度分析結果

1.4 主要礦物的嵌布狀態(tài)

1.鎢礦物：鎢礦物粒度范圍一般在-0.30 mm以下，大部分集中在0.005～0.020 mm粒級中。鎢礦物的單體解離度約40%～45%，白鎢礦主要與云母、碳酸鹽、螢石連生，黑鎢礦主要包裹在石榴子石、黑云母、石英中。

2.錫礦物：錫礦物粒度范圍一般在-0.30 mm以下，大部分集中分布于0.005～0.030 mm粒級中，錫礦物的單體解離度50%～55%，未解離的顆粒主要與矽卡巖礦物（角閃石、透輝石、石榴子石等）、螢石連生，次與白鎢礦、石英連生，少量與白云母、方解石連生。

3.螢石：螢石粒度范圍一般在-0.25 mm以下，大部分集中分布于0.005～0.030 mm粒級中，螢石的單體解離度85%左右，未解離的顆粒主要與方解石、白云母、石榴子石、綠泥石、長石和金屬礦物連生。

4.石榴子石：石榴子石粒度范圍一般在-0.30 mm以下，石榴子石的單體解離度78%左右，未解離的顆粒主要與方解石、白云母、螢石、綠泥石、長石和金屬礦物連生。

2 試樣綜合利用探索性試驗

2.1 綜合利用試驗方案的確定

試樣的主要化學元素為 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等，Cu、Pb、Zn、Mo含量極低，不具有回收價值。礦物主要由石英、螢石、石榴子石等組成。試樣中具有回收價值的成分為Sn、WO3、螢石、石榴子石。首先對試樣中的Sn、WO3分別采用溜槽及搖床進行預富集探索性試驗，由于Sn、WO3的品位及單體解離度較低，且主要分布在細粒徑中，Sn、WO3的預富集效果不明顯。本次試驗主要針對螢石及石榴子石進行了回收試驗研究。考慮到試樣中的+0.074 mm粒徑中的螢石、石榴子石含量及單體解離度較低，試驗確定尾礦綜合利用的原則工藝流程圖如圖 1所示。

圖1 尾礦綜合利用原則工藝流程圖

2.2 螢石回收探索性試驗結果

針對試樣特性，對螢石浮選的藥劑和工藝進行了探索試驗，試驗流程如圖2所示，螢石浮選試驗結果見表6。

2.3 石榴子石回收探索性試驗結果

由于+0.074 mm粒徑及磁性產品的石榴子石礦物含量及單體解離度不高，故采用螢石浮選后的尾礦為原料回收石榴子石。根據石榴子石與脈石礦物的比重及比磁化系數(shù)的差異［6］，石榴子石回收試驗流程如圖3所示，試驗結果見表7。

尾礦綜合回收的石榴子石精礦可作為燒制道路水泥等的原料，剩余的二次尾礦可應用于井下充填。

3 結 論

1.試樣主要由 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等組成，主要礦物為由石英、螢石、石榴子石等，有回收價值的礦物主要為螢石、石榴子石。

2.根據試樣性質研究結果采用篩分+0.074 mm直接拋尾，-0.074 mm進入螢石浮選，螢石浮選尾礦采用重選-磁選聯(lián)合流程回收可實現(xiàn)螢石與石榴子石的回收，為下一步尾礦綜合利用提供依據。

圖2 螢石回收探索性試驗流程圖

表6 螢石回收探索性試驗結果 %

圖3 尾礦綜合利用原則工藝流程圖

表7 石榴子石回收探索性試驗結果 %