某鐵尾礦綜合回收試驗研究

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值。近年來，隨著礦產(chǎn)品市場需求量的增長和價格的上漲，以及建設綠色生態(tài)礦山的要求，越來越多的礦山企業(yè)開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t尾礦，其中鐵含量在10%左右，同時還含有金、銀等貴金屬，具有較高的綜合回收價值。本研究對該鐵尾礦進行了選礦試驗，為該尾礦的開發(fā)利用提供了技術依據(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。試樣主要化學成分分析結果見表1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

2 試驗結果與討論

試樣中有回收價值的元素主要為金和鐵，其次是銀、鋅，試驗比較了金鋅分選—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，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指標，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

2.1.1 金浮選試驗

由于試樣中金礦物顆粒較細小，部分金礦物被脈石礦物包裹，為提高金回收率，需要進行磨礦；此外，由于尾礦堆放時間長，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)加入活化劑強化金銀浮選創(chuàng)造條件［9］。

2.1.1 .1 磨礦細度試驗

磨礦細度是影響選別指標的關鍵因素之一。通常情況下，磨礦細度越細有用礦物解離越充分，對提高目標礦物回收率越有利［10］。為了考察磨礦細度對浮選指標的影響，采用1粗2精流程（圖1）進行了磨礦細度試驗，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結果見圖2。

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

2.1.1 .2 活化劑試驗

活化劑能夠改變礦物的表面性質(zhì)，改善分選效果。試驗對活化劑硫化鈉、硫酸銅及碳酸鈉進行了對比試驗。試驗仍采用圖1流程，固定磨礦細度為-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，活化劑種類試驗結果見表2，硫酸銅用量試驗結果見圖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

硫化礦浮選常用硫代化合物類為捕收劑［11］。在磨礦細度為-0.074 mm占75%、粗選硫酸銅用量50 g/t、2#油為40 g/t的條件下進行捕收劑種類及用量試驗，試驗仍采用圖1流程，捕收劑種類（用量均為80 g/t）試驗結果見表3，異戊基鈉黃藥用量試驗結果見圖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

鐵磁選試驗給礦為1粗3掃開路選金試驗尾礦，磁場強度試驗流程見圖5，結果見圖6。

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

2.2 全流程試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了全流程試驗，在磨礦細度為-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，結果見表4。

由表4可知，全流程試驗可獲得金品位為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，試驗取得了較理想的選別指標。

注：Au品位的單位為g/t。

進一步的研究表明，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、砷元素對浸出指標的影響，后續(xù)進行了金精礦氰化浸出試驗。

2.3 金精礦氰化浸出試驗

將浮選金精礦磨礦至-0.038 mm占98%后進行焙燒—酸浸—氰化浸出，試驗流程見圖8，試驗結果見表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91.02%，氰化鈉單耗為9.50 kg/t。

3 結論

（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91.02%。