【华特选矿百科】一文了解黄金尾矿的选矿工艺与应用

华特磁电 2025-01-04 | 阅读：71

面对黄金矿产资源日渐紧张的局面以及生态文明建设标准的持续提升，黄金尾矿的二次资源回收效率不足及其带来的显著环境问题亟待解决。黄金尾矿的年积量不断攀升，在黄金矿产资源分选领域，不仅导致宝贵资源和土地的浪费，也对生态环境和人类社会的安全构成了潜在威胁。随着技术创新和政策需求的变化，黄金尾矿已成为具有开发利用潜力的优质资源。

黄金尾矿分类及特点

黄金矿山常用选矿工艺有重选、浮选、氰化3种，相对应的黄金尾矿按生产工艺可分为浮选尾矿、氰化渣及冶炼渣（重选尾矿通常会用其他2种工艺进一步处理），氰化渣又可分为全泥氰化渣、金精矿氰化渣和堆浸渣。

不同地域的黄金矿山尾矿的组成和性质有所差异，总体而言黄金尾矿的主要化学成分为 SiO2，以及少量的 CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3等，可能含有贵金属（如Au、Pt、Ag）和重金属（如Cu、Pb、Zn）；从矿物组成上看，主要以石英、长石、云母、黏土和残余金属矿物为主，物相稳定，在自然条件下难与其他物质进行化学反应。

根据选矿工艺不同，可能存在的有毒有害成分主要有浮选药剂、氰化物、部分重金属等。

黄金尾矿的危害

在金矿选别方法中浮选法和氰化法对环境造成的危害最大。采用浮选法对金矿进行选别，在浮选过程中采用的浮选药剂会对环境造成影响；氰化法提金过程中使用的氰化物具有剧毒性，其排出的尾矿中还含有重金属等有害元素，含氰废水及尾渣严重污染环境和人类健康。黄金尾矿的主要危害有如下：

环境污染

黄金矿山尾矿对环境的污染破坏主要是尾矿中残留的化学药剂和金属元素造成的。硫化矿型金矿石一般经过9个阶段的处理(通常包括破碎、磨矿、分级、重力浓缩、浮选、再磨、氰化、电积和熔铸)，其中浮选和氰化作用最为突出。金矿在提取目的金属和矿物后，来自选矿厂经过各种药剂处理的尾矿被排出，如在浮选和氰化过程中经常使用的黄药类捕收剂和氰化物本身就是有毒有害物质，直接破坏污染环境。有的化学药剂本身无毒，但其含有丰富的氮和磷等元素会造成水体富营养化；或者含有大量的悬浮物，长时间不能沉降下来，排出后会破坏土壤结构，并使土壤中的微生物活动受到影响。此外，选别过程中酸、碱类药剂与尾矿一起排出，会改变土壤、空气和水的正常pH值，对环境造成影响。

危害人类健康

当黄金尾矿以直接或间接的方式排放到环境中，其中含有的重金属容易释放和迁移，且在生物体内积累，被称为有毒或致癌物质。这些重金属离子主要通过在植物中富集，如小麦等，进入人体内；或通过动物循环进入人体内，以食物链的形式在人体内进行生物积累和放大，达到一定程度后便会严重危害人类健康。氰化法由于产量大、工艺简单和生产成本低等优点，已成为金的主要提取方法。经氰化法提金排出的大量尾矿中含有氰化物，废水中残留的氰根离子给人类带来威胁。氰根离子对金属离子具有超强的络合能力，细胞色素氧化酶对其最为敏感，氰根离子主要跟细胞色素中的Fe3+结合，从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力，进而使中毒者死亡。

占用大量土地

矿业活动的加剧产生了大量的尾矿废弃物，这些尾矿废弃物一般堆积在尾矿库中。这些靠近尾矿的土壤会化学风化，由尾矿产生的粉层也会污染环境。黄金矿山开采时也会剥离大量表土和产生大量废石，规模较大的露天矿开采时排放的固体废弃物常常需占地几平方公里，且经开采后的山体地面裸露，地表植被破坏严重，生态环境破坏严重。

黄金尾矿选别方法

金尾矿再选用主要有以下几种方法：

◆从金尾矿中回收铁，其主要有磁-重联合回收工艺、磁选-焙烧-磁选回收工艺。其中由磁-重联合回收工艺回收到的物质中目前可利用的只有4种：磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、石榴石，其中石榴石以铁铝石榴石为主。以磁铁矿为主的铁精矿作为强磁性矿物，在砂金尾矿中含量较多，一般为60%，小于1mm粒级中含量达90%以上。采用焙烧-磁选的工艺分选出钛铁矿和石榴石。

◆用炭浆法从金尾矿中回收金银，采用全泥氰化炭浆提金工艺回收老尾矿中的金、银。

◆利用金尾矿炭浆法提金，由于处理金尾矿的自接成本较低，因而处理大于1g/t的尾砂也稍有盈利，它不仅增加了黄金产量，也可降低企业的生产费用，因此处理1g/t以上的金尾矿也是有利的。

◆从金尾矿中回收硫，金属硫化物以黄铁矿为主，另有少量黄铜矿、斑铜矿，含金矿物主要有自然金、少量银金矿;金属氧化物以镜铁矿、菱铁矿为主，脉石矿物主要有石英、绢云母等。选别工艺流程采用一段磨矿、优先浮选流程，一次获得金铜精矿产品。

◆黄金尾矿中所含主要矿物有硅酸盐、铝硅酸盐、石英、长石等物质，有些黄金尾矿中 SiO2、Al2O3的占比可达80%以上，通过磁选的方式将杂质去除后可做为生产硅酸盐产品的主要原料。

黄金尾矿的应用

有用矿物回收

受限于选矿技术，往往会导致相当一部分金属元素如金、银、铜、铁、锌等仍然存在于尾矿中，如果能将这部分金属矿物回收起来，将大大提高金矿的资源利用率。此外，金矿尾矿中还含有大量长石、石英和云母等非金属矿物成分，可根据不同性质和产品用途，采用合适的工艺将这些非金属矿从尾矿中回收出来，一则增加矿山附加值，二来减少尾矿排放，减少环境污染。

建材产品制备

金矿尾矿可以制备多种砖产品如烧结砖、蒸养砖和双免砖等，还可以用于水泥生产，掺入量约30%，可降低水泥硅质原料的成本，也可以代替混凝土中的粗细骨料，掺入量约20%，最高可以达到40%。还可以生产陶粒，掺入量50～90%，尾矿性质不同比例不同。金矿尾砂中含有大量硅酸盐、铝硅酸盐、石英、黄铁矿和斜长石等物质，根据其矿物组成和化学成分可以用来制成微晶玻璃，金尾矿的掺入量一般为60%～75%。

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陶瓷行业应用

金矿尾矿的化成组成与陶瓷原料的相似，因此可以将尾矿精细加工成精矿后用作陶瓷原料，代替长石，添加量为45～50%，制得的瓷砖性能可满足标准。除了代替原料，还可以制备陶瓷釉料。另外也可以生产泡沫陶瓷，这是一种耐高温多孔材料，掺入量为60～80%。

黄金尾矿的选矿案例

金尾矿原矿经筛分至-30+300目，经三遍立环磁选；-300目样品经立环+两遍浆料磁选。试验流程见图1，试验结果见表1。

图1 选矿试验流程

表1 选矿试验结果

原矿筛分至-30+300目产品经三遍立环磁选，得到产率为49.75%、Fe2O3 0.21%、Al2O3 14.55%、SiO2 73.27%、Na2O 3.34%、K2O 5.83%、TiO2 0.07%、白度53.77%的长石精矿产品。

-300目经立环+浆料+浆料磁选，得到产率为16.53%、Fe2O3 0.54%、Al2O3 15.36%、SiO2 71.65%、Na2O 2.55%、K2O 5.71%、TiO2 0.30%、白度38.57%的长石精矿产品。

2.-30目原矿经平板+立环+立环磁选，精矿经泥砂分离。试验流程见图2，试验结果见表2。

图2 选矿试验流程

表2 选矿试验结果

-30目原矿经平板+立环+立环磁选，得到产率为70.40%、Fe2O3 0.91%、Al2O3 15.56%、TiO2 0.21%、Na2O 2.92%、K2O 5.40%、SiO2 71.42%、白度31.78%的长石精矿产品。

立环精矿经泥砂分离，分别得产率为18.53%、Fe2O3 1.68%、Al2O3 16.81%、TiO2 0.37%、Na2O 2.42%、K2O 5.51%、SiO2 68.70%的泥质产品和产率为51.87%、Fe2O3 0.35%、Al2O3 14.31%、TiO2 0.10%、Na2O 3.23%、K2O 5.25%、SiO2 73.93%、白度60.35%的砂质产品。