1、SupplJuly 2005金 砥 酵 灿METAL MINE增 刊2005年7月黄金尾矿综合利用技术综述姚 香(紫金矿业集团股份有限公司)摘要黄金矿石有价元素含量很少，经选冶后产生比其它金属矿石更多的尾矿。随着国家提倡国民经济协调发展和保护生态环境以来，黄金尾矿综合利用技术近年得到进一步重视，很多企业都从尾矿中回收各种有用金属或非金属等其它可以利用的原料，以增加社会财富和提高矿山企业的经济效益。就21世纪初期我国黄金矿山企业的尾矿综合利用技术，包括金属元素和非金属元素以及其它有用材料回收的进展情况进行综述，供同仁们参考。关键词黄金矿山尾矿综合利用 综述Overview of Comprehe
2、nsive Utilization Technology of Tailings Containing GoldYao Xiang(Zijin Mining Group CoLtd)Abstract There is a small amount of valuable elements in gold oreAfter dressing and smelting of the gold ore，itproduces more tailings than that of other metal oresThe state has been promoting coordination deve
3、lopment of the nationaleconomy and protection of the ecological environmentThe comprehensive utilization technology of tailings containing soldis paid attention to in recent yearsMany enterprises recover varios valuable metals or nonmetals materials that may be utilized from the tailings，SO as to in
4、crease social wealth and economic benefits of mine enterprisesIt olverviews the tailingscomprehensive utilization technology of gold mines in our country in the initial stage of twen哆-fimt century，including thedevelopment of recovery of metal elements，non-metal elements and other valuable materials，
5、which may provide a referencefor similar minesKeywords Gold mine，Tailing，Comprehensive utilization，Overview1概述黄金工业随着我国黄金产品进入市场并随国际金价走势进行交易，近年大有发展之势，因为黄金价格从2001年70多元1 g到2002年升至80元左右，2003年再升至90元以上，2004年飚升至年平均108元。在这大好形势下，黄金行业赢利水平逐年提高，对于黄金地质找矿与勘探各企业也舍得投入，尤其是那些资源量不足与边探边采的矿山，或是在股票市场上市的企业(或集团)，每年都要投入数十万元或
6、上百万元，甚至上千万元到过亿元资金用于探矿增储，以求矿山或企业(集团)平稳发展。其找矿范围除矿区的边深部与外围之外，有的企业已走出矿区，走出省门甚至国门。这是一件好事，也是我国黄金工业发展与进步的表现，更是作为世界第4产金(居南非、美国、澳大利亚之后)与第4用金(居沙特阿拉伯、美国、印度之后)大国的一种风范J。166全国固体矿山解放后长期采选所排出的尾矿、废石之堆存面积占地已达187247万km2。据不完全统计，全国现有大大小小的尾矿库400万个，金属矿山堆存尾矿量已达50亿t以上，而且每年以产生6亿t的速度递增，其中铁矿占13亿t，各种有色金属尾矿14亿t，其余为黄金、煤炭、化工、建材、核工
7、业等矿山所生产的尾矿。尾矿与废石排放，不仅需要占用大量的土地，而且严重污染了环境，据测算，每年因固体废弃物污染造成的经济损失约300亿元人民币，其中要花1015亿元用于堆存尾矿，用1525亿元维护尾矿库。我国于2002年6月颁布了“清洁生产促进法”，该法第二十五条规定：矿产资源的勘探、开采，应当采用有利于合理利姚香(1939一)，男，紫金矿业集团股份有限公司，教授级高级工程师，364200福建省上杭县紫金大道1号。姚香：黄金尾矿综合利用技术综述 2005年7月用资源、保护环境和防止污染的勘查与开采方法和工艺技术，提高矿产资源利用水平。因此，实现清洁生产是解决环境污染问题的根本措施，是环境保护发
8、展的必然趋势J。然而，随着矿山发展与服务年限的延长，尤其那些以传统方式堆存尾矿的矿山，尾矿堆积量还是逐年增加。正如材料心1所述，我国黄金系统每年排放的尾矿已超2 450万t，因为黄金矿石含金量俗以gt计算，即lo，百万分之几，除浮选法外，氰化工艺生产企业几乎采出多少矿石而排出多少尾矿。由于尾矿或含有价元素或含未知金属，或有可利用其它矿物等而使用堆存方法处理，不仅占用大量土地，造成尾矿库周围环境污染，而且需投人大量资金用于尾矿库修筑及维护。因此，对于黄金尾矿综合利用，已成为各黄金矿山资源综合利用和保护生态环境方面重要课题。2黄金尾矿有价元素综合回收21从尾矿回收主要产品金银211 国内情况我国黄
9、金矿山建国初期的选矿工艺一般为浮选，个别采用重选一浮选或混汞一浮选等传统流程，过去开采矿石品位高，人选矿石没有低于679t，而现在全国平均品位在38429t之间，由于生产技术水平低，技术指标差，回收率也低，尾矿中金品位多数在10以上。有的甚至高达23 gt；少数矿物组分比较复杂的矿石或特高品位矿石，尾矿品位达30 gt以上。随着近年选矿技术水平提高，近年全国尾矿金品位仅03035 st左右，但对广东高要河台金矿开采15 a的矿山来说，其尾矿平均品位达049052 gt，个别年份高达0679t，累计入库金属量超过12 t，并且每年仍以110130 kg的速度排放。近年特别是推广全泥氰化一炭浆提金
10、工艺之后，这部分老尾矿再次成为开发利用的重要资源。在我国“九五”科技攻关项目中就有尾矿综合利用技术这一分项目，它是湖南省的湘西金矿(现为湖南辰州矿业有限责任公司)解放后当时以选钨为主的老尾矿，含金在23 gt以上并伴生有钨、锑等价元素，经长春黄金研究院试验研究后改造早已停止使用的400 td老选矿厂，把老1号尾矿库(库容数百万m3)的尾矿重新又选了一遍，仅此一项每年可为企业产生数百万元的经济效益。若用氰化一炭浆提金工艺计算，如尾矿输送距离少于1km条件下，现时尾矿回收金的盈亏平衡点为08t，若技术与管理水平高的单位，品位仍可降低。河南银洞坡金矿于1996年开始利用原有的老炭浆厂进行处理尾矿的工
11、业实践，采用全泥氰化一炭浆提金工艺回收老尾矿中的金银，金浸出率865，银浸出率48。据其老尾矿库资源初步勘查，含金大于25 gt的老尾矿量大于38万t，可供老炭浆厂连续生产45 a，按此工业实践技术经济指标计算，即可从老尾矿中回收黄金760 kg，白银5t，创产值7 000多万元H J。河南省三门峡市安底金矿过去生产出来的混汞一浮选尾矿进行堆浸试验，共堆浸l 640 t尾矿，金品位45 gt，堆浸后的最终尾矿品位仅07 gt，浸出率8056，炭吸附率9930，解吸率9928，总回收率7944，技术指标较好，每年可回收黄金10 kg，经济效益相当可观。212国外实践世界上最早也是最大规模从尾矿中
12、回收黄金的国家乃是世界产金头号大国一南非，它于19世纪就开始进行大量深井开采(该国以井深大于l 600 m为深井)，到20世纪更是辉煌时期，1970年产金达20007 t最高峰，占当年世界产量一半以上。这已成为单个国家年产黄金最高的世界记录，目前未有国家打破，相信以后也难于超越。目前该国虽因地质品位低及开采深度大(最深井已超过4 500 m)而降低产量，但每年也有400500 t黄金产量，仍为世界产金头号大国。它于1985年建成世界最大的尾矿再处理工程(AngloAmericangs公司的Ergo尾矿处理厂)，每月处理尾矿的生产能力为200万tp o。另外，美国、加拿大、澳大利亚等国家都从尾矿
13、中回收金进行相关的研究，并取得显著成果。22从尾矿回收其它金属在金矿石中往往伴生少量其它有用组分，金银提取后这些组分在一定程度上得到富集。将这些有用组分回收也能增加企业的经济效益，并减少环境污染。我国许多矿山的矿石中，伴生有铅、锌、铜、铁、钼、硫等金属或非金属，据调查，有些尾矿的铅品位大于1O，硫品位大于8，有的铜品位超过02，有的锌品位大于05，它们都具有回收利用的价值。增刊 金 属 矿 山 2005年7月221从尾矿中回收铁陕南的月河横贯安康、汉阴2个市县，沿河有五里、安康、恒口、汉阴等4座砂金矿，4条采金船及3座岸上选矿厂。安康金矿根据选矿厂的尾矿特性，通过实践采用磁选一重选联合流程对尾
14、矿进行再选，先用两段干式磁选工艺从尾矿中分选出磁铁矿、赤铁矿(合称铁精矿)及钛铁矿与石榴子石连生体，再用摇床分选尾矿中的金。利用该工艺，安康金矿每年可获得铁精矿1 700 t，重选金2187 kg，创产值4412万元。而毗邻的汉阴金矿则采用湿式磁选机从尾矿中分选出铁精矿，然后尾矿再用焙烧一磁选工艺分选出钛铁矿与石榴子石，初步估算，每年可产铁精矿1 700 t，钛铁矿360 t，石榴子石468 t，选铁时未选净的磁铁矿216 t，并可回收黄金1218 kg，共创产值170万元H J。山东龙头旺金矿于1-990年起从尾矿中回收铁，每年回收品位大于60铁精矿1 760 t。其它还有湖北三鑫金铜股份有
15、限公司对浮选尾矿在排人尾矿库之前采用弱磁与强磁两段磁选流程，每年可回收铁精矿近万t【4 J。2005年计划再建设一座尾矿铁回收车间，利用马鞍山市某企业的脉动磁选机，回收其中的非磁性铁即菱铁矿及氧化铁，试验可获得铁品位大于40的铁精矿，再经焙烧而得铁品位大于50的铁精矿，卖给当地的炼铁厂。此车间大约于今年上半年可建成投产，每年可从尾矿回收铁数万t，创产值数百万元。222回收铜实践黑龙江省老柞山金矿从氰化尾矿中回收铜的试验研究由长春黄金研究院完成，粒度为0074ram95的氰化尾矿中铜品位0305、砷品位208，采用浮选工艺从尾矿中直接抑砷选铜。该工艺简单易行，技术较为先进，获得铜1832、金96
16、9 gt、银9920 gt、硫3360、砷007的合格铜精矿，铜回收率为8907M J。此技术在内蒙古额拉沁旗的大水清金矿与广东高要河台金矿也先后应用，前者开采石英脉型含金矿床，后者开采含金糜棱岩型矿床。前者工艺技术是由长春黄金研究院试验成功的，后者的工艺技术是自主研发的。河台金矿的矿石中之铜品位在0103之间，经浮选富集后的金精矿铜品位达23。一般来说，高铜金精矿是不适合氰化浸】68出的，因为氰化钠消耗量高达21 kgt，经济上不合适。该矿于20世纪90年代后期自主研究，添加某种物质的氧化物进行试验，该物质对金是助浸剂，对铜是抑制剂，但其添加量是普通数量的十数倍之后，便发生了质的变化，氰化钠
17、消耗量降到正常水平，即34 kgt，而金的浸出率提高到9293以上，而氰化尾渣中的铜收到有效的抑制。所以，在采用浮选法回收金属铜之前，首先用某种普通的化学药剂进行搅拌，去掉其氧化膜，使铜表面新鲜而得到回收，铜回收率不低于80。每年可为企业增加数百万元的经济效益。该2项成果分别于1997年与2001年获得黄金系统组织的专家技术鉴定，并获得黄金科技进步三等奖。223回收硫矿山山东省七宝山金矿1985年从选金尾矿中回收硫精矿，最初使用硫酸活化法，由于成本太高于1996年下半年采用旋流器预处理工艺，即先用旋流器对选金尾矿浆进行浓缩脱泥，弃掉细泥部分再用一次粗选、一次扫选的浮选流程选硫。该工艺不用硫酸，
18、降低作业成本，获得硫精矿品位达376、回收率8246较好的技术经济指标，且精矿含泥少，易沉淀脱水，年增加经济效益约120万元。此外，有的矿山尾矿含有钼、钨、锑、钴、铅、锌等元素，都积极开展综合的试验研究，以其取得技术突破而为国家创造财富，为企业增加效益，为职工提高收入。3黄金尾矿的其它用途黄金矿山现存尾矿，则使回收有价元素之后仍留下许多有用矿物，包括Si203、A1：0，、CaO、MgO等。这种矿物废料仍可利用，可视为一种“复合”矿物原料直接利用。31用尾矿生产建筑材料我国黄金矿床类型复杂，围岩种类繁多，部分矿床中金属含量比较纯净，尾矿可作为重要非金属原料或建筑材料直接利用。火山凝灰岩贫硫含金
19、黄铁矿床，其尾矿富含硅、铝，可直接压制建筑用砖或作为水泥原料；石英脉型金矿床，尾矿中石英含量高，铁、钛、硫含量低，可作为铸造用砂、玻璃原料或冶金溶剂；碱性岩贫硫型及碱性变质岩贫硫型金矿床的尾矿，以碱性长石、高岭土为主，富含钾、钠、铝等元素，当尾姚香：黄金尾矿综合利用技术综述 2005年7月矿中的铁钛钙等有害成分含量符合工业指标要求时，它即可作为陶瓷、釉面砖的原料；碳酸岩型金矿床，其尾矿也可作为水泥原料。山东建材学院利用焦家金矿的尾矿，适当添加少量当地廉价黏土研制出符合国家标准的陶瓷墙面砖与地砖制品。烧成的制品经测试，其物理力学性能符合有关国家标准，外型尺寸及外观质量也符合国标，现已批量生产_J
20、。 辽宁丹东建材研究所利用金矿尾矿作主要原料，添加部分塑性较好并能显示颜色的黏土材料，经烧结而制成一种新型建筑材料一废渣饰面砖。其密度219 gera3，吸水率607，抗折强度2685MPa，抗冻性、耐急热急冷性、耐老化性等性能都达到规定标准。此外，还有用黄金尾矿适当增加其它材料而制成建筑用砖、空心砖或空心砌块等，并在山东等地有现成生产厂家。32用作空区充填材料采用充填采矿法的生产矿山，每采出1 t矿石需要回填O304 m3的充填材料，而黄金尾矿又是一种良好的充填骨料，可以就地取材，变废为宝，免除采集、破碎和运输等生产充填碎石的费用。一般情况下，黄金尾矿作充填骨料，均需水力旋流器脱泥，把大于3
21、050岬的粗颗粒与水泥或其它胶结剂搅拌后充填到采空区中，其充填费用较低，仅为外采碎石充填成本的14110L8 J。对于价值较高的黄金矿体开采，为了改善地下空区的压力条件，保证空区的稳定性，而使其边部的各种矿柱一包括边柱、间柱、顶柱和底柱得以回收，充填法是值得提倡的一种采矿方法。一般其采矿技术指标较好，一次损失率不大于58，一次贫化率不高于8一10，所以，国家提倡采用充填法开采地下岩金，且其比重也由20世纪80年代不足30，到2l世纪初已达40或更高。充填采矿法是一种包医百病的采矿方法。它除了矿体开采技术条件适合于空场法或崩落法之外，充填法包括干式与湿式2种，但只有湿式充填才能利用尾矿作为材料。
22、它们都能很好地解决破碎、高地应力、构造复杂或矿脉厚度大等矿体回采。充填法能降低矿石贫化、提高出矿品位而受到矿山欢迎，虽然工艺比较复杂，成本较高，生产能力较低，但它却能大幅提高出矿品位，这对企业来说就是效益，就是利润。如有184年开采历史的吉林省夹皮沟黄金矿业股份有限公司自20世纪90年代初期，就自动自觉地使用干式与削壁充填采矿法代替过去沿用数十年的浅眼留矿法，从而大幅地减少入选矿石量，提高人选品位，虽然整个矿山生产成本提高，但按每克金属量计算其费用大幅下降，从此，矿山扭亏为赢并创造极大的经济效益。33利用尾矿推积物复垦造田在一些邻近城市或土地相对紧张的矿山，用尾矿复垦造田尤为有利。其方法有2：
23、1种方法是在尾砂表面覆盖l层厚度适宜的土壤，然后再种各种植物如草和树。这种方法虽然有效，但需要大量“好土”，取土、运输、覆盖等一系列工作，使费用大增而难于推广；另1种方法是直接在尾矿砂上种植草木，形成植被，这在南方更为方便与多见。这是国内外成熟的经验。河北省金厂峪金矿是1座20世纪60年代开采石英复脉型重点黄金矿山，废弃的老尾矿对周围环境造成一定的影响。80年代末该矿开始对老尾矿坝进行植被治理，每年雨季播种牧草沙打旺。这是1种耐旱、耐风沙的牧草。在1988年施以0075kgm2的草籽，到1990年后尾矿坝的植被覆盖率以达95以上，牧草平均高80 cm，最高150 cm。此法投资少见效快，简单易
24、行，又对农民有利。对于黄金氰化尾矿，在阳光和水的作用下，新排人尾矿库中的氰化物，通过形成氰化氢而挥发与分解使其含量降低，进一步可转化为天然肥料(如尿素)。这一转化过程为及时治理尾矿防治环境污染创造有利条件。例如菲律宾马斯巴特金矿在尾矿坝形成后便开始复垦研究，结果坝上农作物长势旺盛。这一事实说明上述转化过程是迅速而有效的。试验成功从而保证了该矿在1990年第一期尾矿坝植满后马上开始在尾砂表面全部种植农作物。这样不仅实现了在建设和生产的同时维持生态平衡，而且也使周围的农民获益一J。4结语黄金尾矿与其它金属矿或非金属矿尾矿一样，作为一种废物而堆存，然而很多企业看其仍有利用价值而千方百计加以利用，其目
25、的：一来提高不可再生的地质资源之综合利用率；二来废物利用，变废为宝；三来可增加企业的产值或利润，尤其近年来国家169增刊 金 属 矿 山 2005年7月提倡国民经济协调发展以及加大力度保护生态环境，更提高企业这方面的积极性。虽然黄金尾矿近年来得到重视，但均属企业自主行为，其总体尾矿综合利用程度不高，与国外比较有较大差距：一是综合利用率低(仅为695)；二是技术水平不高；三是未能大面积推广。因此，在这里呼吁国家有关决策部门出台优惠政策或给以予资金支持，以加强基础研究，提高技术水平，重视每年数亿m3的尾矿利用这一现实问题。尤其是中国矿业开发进入本世纪的下半叶时，不但本国的自然资源不敷使用，而且可能
26、出现世界性的资源短缺，到那时尾矿开发利用，前景无限广阔。参考文献1 田显高，姚香21世纪中国黄金企业发展方向金属矿山，2005170年1月：132张锦瑞，徐晖循环经济与尾矿综合利用金属矿山(增刊)，2004，4344373王伟之，张锦瑞，邹汾生黄金矿山尾矿的综合利用黄金，2004(7)：43454张锦瑞，王伟之金属矿山尾矿综合利用与资源化北京：冶金工业出版社，20025艾乾满陕南月河砂金选厂尾矿治理问题的探讨冶金矿山设计与建设，1997(4)：46496余程民，梁中扬，胡中柱从尾矿中综合回收有价金属的试验研究黄金，2004(10)：40437汪晴珠，许宏林黄金尾矿治理问题的探讨国外金属选矿，1
27、996(3)：31338徐惠忠黄金尾矿用于生产建筑材料的技术和经济可行性研究黄金1996(10)：17219章庆和，苏蓉晖有色金属尾矿的资源化矿产踪合利用，1996(4)：2730(收稿日期2005-05-20)黄金尾矿综合利用技术综述作者： 姚香作者单位： 紫金矿业集团股份有限公司本文读者也读过(3条)1. 盛建华.阎业伟 烟台黄金尾矿综合开发利用现状及远景展望会议论文-20102. 金英豪.邢万芳.姚香.JIN Ying-hao.XING Wan-fang.YAO Xiang 黄金尾矿综合利用技术期刊论文-有色矿冶2006,22(5)3. 王伟之.张锦瑞.邹汾生 黄金矿山尾矿的综合利用期刊论文-黄金2004,25(7)本文链接：http:/
