选矿尾矿综合利用技术现状及展望

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年9期   作者:王 江
[导读] 本文首先说明了尾矿的危害
        王 江
        新疆地矿局第一地质大队  838204
        摘要:本文首先说明了尾矿的危害,然后分析了选矿工艺试验与应用,最后详细阐述了尾矿综合利用技术。
        关键词:选矿尾矿;综合利用;分级处理;强磁除铁
一、尾矿的危害
        (一)占用大量土地资源
        中国虽说幅员辽阔,但是真正可供人类使用的资源却非常有限。以农产业为例,中国的农业非常发达但每年粮食还是需要依靠进口来满足人民生活需要,农业用地资源十分有限。再加上近年来国家政策呼吁退耕还林,土地资源十分有限。然而,随着金矿开采量的逐年提升,尾矿的产量业越来越大,而且对尾矿的二次提纯利用率相对较低。由于没有合理的利用回收方式,绝大多数的尾矿都以对方的方式存放,占用大量土地资源。
        (二)对生态环境产生影响
        多数矿产尾矿未经相关处理边堆放在土地上,会使该区域内的土地重金属含量严重超标,导致该地区生物重金属污染严重,甚至死亡。另一方面,重金属物质从土壤下渗到地下河流内,随着地下水源流向各地,对整个大范围的生态系统都存在着严重影响。
        (三)容易产生安全隐患
        矿产在提纯过程中,很多较大的石块被破碎、粉细,不仅表面积增大,密度也提高了。堆放是更容易产生流动和坍塌,对植被造成破坏和存在安全风险。至今为止,中国发生过多起矿产尾矿库塌漏事故,也有造成人员伤亡的案例。矿产开采同时会造成山体土壤松动,在汛期雨季易造成塌方泥石流等灾害。
二、选矿工艺试验与应用
        (一)选矿的分级处理工艺
        选矿的分级处理工艺是一项极为烦琐的工作,在开展该工作过程中,首先需要工作人员有足够的耐心和毅力。要将样本类的矿石送到螺旋溜槽中,之后的工作都在溜槽内进行。之后的处理工作主要分为三种,分别是中矿、粗砂和细泥。在完成安置工作后,要利用粗砂来完成相应的选金工作。在研究中发现:由于矿物质与黄铁矿的镶嵌是十分密切的,所以出现了很多的工作人员分不清楚两种物质的问题,严重的影响了金矿选矿工作的开展。但是,对其仔细研究之后会发现:矿石样本相比较于黄铁矿的含金量存在着较大的差异,其含金量每吨仅为 0.13kg。为此,对其采取螺溜的工艺,运用粗砂开展分级方式的处理,达到金属物质回收的目的。在整个的选矿工艺中,最为重要的就是摇床操作。将该操作运用到选矿工艺中,能够有效的提高金属矿的回收质量,保证回收的金属矿品质。
        (二)选矿的强磁除铁工艺
        在完成螺旋溜槽的工艺处理之后,能够有效分离中金属矿石中所含的各种中矿,由于这些中矿中含有大量的铁、硫等物质,并且其含量较大,并不符合陶瓷生产原料的各项生产标准,所以就需要工作人员进行铁、硫物质的去除处理工作,将这些物质从中矿中有效的去除,同时,不能够对于中矿的正常使用产生影响,这就对工作人员提出了更高的技术考验。为此,若想有效的去除这些物质,需要采取合适的方式。
        根据研究发现:硫、铁在中矿中有其独特的存在方式,可以采取多种方式进行工艺处理。其中,应用最为广泛的处理方式就是磨矿处理。另外一种应用较广的是强磁筛选的方式,这是近年来刚刚兴起的一种新式的去除方式。其主要被应用在整个工艺流程结束之后。在结束工艺流程之后,利用强磁开展矿物质的浮选工作,有效的将铁、硫等物质进行去除。将这两种去除方式进行对比后可以看出:强磁筛选相比较于弱磁筛选存在着明显的优势,不仅能够将不必要的物质筛选的更为干净,也能够有效的提高筛选效率。所以,这种筛选方式也被应用到了众多的企业中。而利用螺旋溜槽处理之后产生的中矿,具有广泛的应用范围。例如:可以将其应用在钢网版介质中。虽然相比较于齿板介质的应用范围较为狭窄,但是很明显的是钢网版介质在使用效果方面的优势更为突出。
(三)脱硫工艺试验
        在研究中发现:尽管已经在前期进行了一定的强磁处理,但是其效果并不明显,以至于大部分还存在硫物质的残渣,影响了除硫的工作质量。为此,后期的再加工处理工作也是重要一环。针对硫物质中所含的各种杂质,比如:黄铁矿,这种物质在硫物质中的占比较大,必须采用效果好、针对性强的技术进行去除。

反浮选技术就是较为不错的选择,在完成强磁处理之后,再利用反浮选技术进行铁矿物质的去除。有效的提升金矿的品质。
三、尾矿综合利用技术
        (一)尾矿有价组分的再选回收
        1、有价金属的选别回收
        尾矿作为选矿排出的废弃物,不仅仍然含有色金属矿物,而且在尾矿中或有黑色金属、贵金属及稀散金属等矿物得到了富集,加强有色金属矿山尾矿中有价金属的再选回收一直是研究的重点,且在尾矿再选回收铅、锌、铜、钼、铁、金及银等有价金属均取得了突破。
        针对某铅锌浮选尾矿,采用“尾矿再磨—铅锌混合浮选—活化选锌”的工艺,在磨矿细度-74μm占82%的条件下,以乙硫氮和丁基黄药为铅锌混合浮选捕收剂,锌浮选采用硫化钠和硫酸铜活化,以丁基黄药和异戊基黄药为捕收剂,开路试验所得铅锌混合精矿中铅、锌的回收率分别为36.4%和18.0%,锌粗精矿中锌的回收率达到57.6%。
        采用浸出法从低品位镍铜硫化尾矿中回收镍、铜及钴,试验研究发现,硫酸和硝酸的混合酸在常温常压的条件下适于尾矿浸出,镍、铜及钴的浸出率分别高达91.5%、85.0%及54.6%。
        针对某铜锌硫化矿浮选尾矿中所含锡石,采用重选—浮选联合工艺,通过分级重选得到了锡品位20.64%,锡回收率60.05%的锡精矿,对重选中矿与极细粒级的尾矿通过物理化学联合脱泥浮选得到了锡品位1.39%、锡回收率5.36%的锡富中矿,重浮联合工艺最终回收了尾矿中65.41%的锡。
        针对某钼选矿厂精选尾矿中难选微细粒辉钼矿不能充分回收和利用的问题,使用旋流-静态微泡浮选柱对细粒难选辉钼矿进行分选,能够生产出钼品位为31.096%、回收率为62.71%的钼精矿产品。
        2、有价非金属的选别回收
        不同类型的有色金属矿山尾矿的特性存在着较大差异,但绝大部分矿物均为非金属矿物,再选回收利用非金属有用组分相较于回收有价金属更有利于尾矿的减量化,并同样具有经济效益和社会效益,使得有色金属矿山尾矿再选回收有价非金属矿物成为了研究的热点,且研究主要集中在长石、重晶石、金红石及云母等有价非金属矿物。
        (二)尾矿用作水处理药剂与材料
        1、尾矿用作吸附剂
        吸附法处理废水具有去污效率高、应用广泛的特点,但由于吸附剂成本高,吸附法处理废水多用在深度处理;针对具有吸附、络合、交换等性能的有色金属矿山尾矿,将其作为吸附剂应用于废水处理,可降低废水处理成本。
        有研究发现,未经活化,简单磨细的原尾矿对溶液中的磷具有明显的吸附能力,而经过热焙烧的原尾矿得到了有效活化,吸附能力更强,最大吸附率从83.5%提高到96.5%。
        2、尾矿用作中和剂
        酸性废水对生态环境的危害极大,中和法是目前最为常用的酸性废水处理方法,石灰石、白云石、方解石和大理石等是尾矿中最常见的碱性脉石矿物,将含有碱性脉石矿物的有色金属矿山尾矿用作中和剂已得到了成熟应用。
(三)尾矿用作制备新材料
        有色金属矿山尾矿在环保领域的应用具有来源固定、成本低等优点,但存在普适性低及重复利用率低的弊端,且用于废水处理后的尾矿再利用困难,并极可能成为一种新的难处理固体废物。随着矿物深加工技术的发展,针对有色金属矿山尾矿中部分元素、组分或矿物特性等,将有色金属矿山尾矿用作制备地聚物、分子筛、白炭黑及硅微粉等的原料或辅料,可生产高附加值产品。
结语
        综上,尾矿的综合利用过程中不可避免的会对资源造成损害,对环境造成污染,受选矿工艺技术条件的影响,提高技术水平,做到最大限度的保护资源,提高利用效率,提升尾矿的经济价值,将尾矿创新利用,开发出更多的利用途径,是我们下一步该着重关注和考虑的课题。
参考文献
[1]刘淑鹏,张小伟.我国金属矿山尾矿综合利用现状及对策[J].中国资源综合利用,2020(03)
[2]廖丰庄.关于矿山尾矿综合利用技术的探索[J].低碳世界,2017(03)
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