金尾礦綜合利用研究報(bào)告

1、. 摘要：中國黃金企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量金礦尾礦，尾礦中不僅含有許多有用組分，而且合理利用尾礦資源會(huì)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。由于技術(shù)條件限制，大多數(shù)尾礦只能堆存處理，不僅浪費(fèi)資源，占用大量土地，還會(huì)污染環(huán)境，造成一系列問題。目前，尾礦綜合利用主要表達(dá)在回收有用元素、制備建筑材料、礦山填充、復(fù)墾造田幾個(gè)方面。關(guān)鍵詞：金礦、尾礦、綜合利用前言黃金是國家實(shí)行保護(hù)性政策的特定礦種，被廣泛應(yīng)用于珠寶首飾、電子、通訊、航空航天等領(lǐng)域，在應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、保障國家經(jīng)濟(jì)平安方面具有特殊作用 *文釗，卿敏，牛翠袆等.中國金礦床類型、時(shí)空分布規(guī)律及找礦方向概述J. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2014，33(5)：721-732

2、。隨著經(jīng)濟(jì)的快速開展，我國對(duì)黃金的需求量日益增長。近年我國黃金產(chǎn)率不斷增長，中國逐漸成為第一產(chǎn)金大國。在開展的同時(shí)，我們也應(yīng)看到不利的一面，主要表現(xiàn)在對(duì)尾礦的處置方面。我國的黃金礦山企業(yè)對(duì)金尾礦綜合利用水平不高，浪費(fèi)珍貴的礦產(chǎn)資源。一、中國黃金資源概述 1.1 中國黃金工業(yè)歷程中華民族5000多年的文明歷史中，黃金的使用歷史已有4000多年，和埃及、印度、古羅馬等國家成為最早使用黃金及其合金的國家。其實(shí)，是埃及人最早地發(fā)現(xiàn)了熔金的方法，將金礦石放在一個(gè)簡單地泥造的煲加熱，待金熔后倒出，金礦石中地其他雜質(zhì)便被泥煲吸收，以此將金和其他金屬雜質(zhì)分開，得到金。同時(shí)，羅馬人也對(duì)早期開采金礦有巨奉獻(xiàn)。那個(gè)

3、時(shí)期，還并未創(chuàng)造炸藥，羅馬人便利用熱脹冷縮的原理，先將金礦石用高溫及冷卻的程序來打碎，然后用水壓方法別離金礦石中的金屬，令金的產(chǎn)量高增。唐朝的時(shí)候，當(dāng)時(shí)的人們不僅懂得了將金熔化和冶煉的一些方法，還用錘子將冶煉好的金錘成薄片，將得到的金制成發(fā)絲般粗細(xì)來編織，稱為織金。到宋代的時(shí)候，采金的技術(shù)得到更進(jìn)一步的開展，是中國在采金運(yùn)作史上的高潮，除原始的淘沙方法取金外，還開掘了地下礦場。直到清朝光緒十四年公元1888年，最高產(chǎn)金量到達(dá)每年13542公斤，在世界產(chǎn)金國中排第五位。此后，在抗日戰(zhàn)爭期間，礦業(yè)一度被迫中斷，至建國以來，國家開展經(jīng)濟(jì)，礦業(yè)才逐漸興盛。到1982年，中國調(diào)整經(jīng)濟(jì)政策開場恢復(fù)黃金飾物

4、的買賣，黃金飾物隨著經(jīng)濟(jì)改革逐漸普及。此后，許多大型礦業(yè)企業(yè)興起，礦業(yè)行業(yè)穩(wěn)步前進(jìn) 黃金產(chǎn)業(yè)開展歷史DB/OL.wenku.baidu./view/74779a7daf1ffc4ffe47ac63.html.。1.2 中國黃金資源特點(diǎn)目前，全球的金礦查明資源儲(chǔ)量大約有10萬噸，主要分布在南非、俄羅斯、中國、澳大利亞、印度尼西亞、美國等國家 U.S.Geological Survey.Mineral modity summaries.2015EB/OL.2016-07-13. semantimunity. info/api/deki/files/32945/mes2015 . pdf。我國已查明

5、黃金資源儲(chǔ)量超過1萬t，金礦資源可分為巖金、伴生金和砂金三大類，比例為75：15：15。巖金是目前金礦企業(yè)主要開發(fā)的對(duì)象。數(shù)據(jù)顯示，我國近年黃金消費(fèi)總量已達(dá)420噸，約占亞洲黃金總消費(fèi)量的65，占世界總消費(fèi)量的15左右 中國十大金礦.360doc./content/14/0715/11/8016977_394516856.shtml。我國黃金資源主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn) 金礦教程 s:/wenku.baidu./view/7048e1d276eeaeaad1f330b3.html：a.我國金礦資源儲(chǔ)量豐富，礦床類型繁多，但缺少世界級(jí)的大型礦床。金礦床的類型繁多，金礦床的工業(yè)類型主要有：石英脈型

6、、破碎帶蝕變巖型、細(xì)脈浸染型花崗巖型、構(gòu)造蝕變巖型、鐵帽型、火山次火山熱液型、微細(xì)粒浸染型等礦床。其中主要產(chǎn)生于破碎帶蝕變巖型、石英脈型，三者約占金礦總儲(chǔ)量的94%。b.大型、特大型金礦床少，中小型金礦床多。大型、超大型礦床只占9.58%、中型礦床數(shù)量占24.55%、小型礦床數(shù)量占65.87%。由此可見，我國金礦儲(chǔ)量規(guī)模在數(shù)量上，中小型礦床占絕對(duì)多數(shù)，大型礦床為數(shù)不多。c.資源分布廣泛，儲(chǔ)量相對(duì)集中中國金礦分布廣泛，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)我國有1000多個(gè)縣旗分布有金礦資源。但是，已探明的金礦儲(chǔ)量卻相對(duì)集中于我國的東部和中部地區(qū)，東部中部的儲(chǔ)量約占全國總儲(chǔ)量的75%以上，其中、四省保有儲(chǔ)量約占巖金儲(chǔ)量的4

7、6%以上；其他儲(chǔ)量超過百噸的省區(qū)有、；省巖金儲(chǔ)量達(dá)593.61t，接近巖金總儲(chǔ)量的1/4，居全國第1位。砂金主要分布于,占27.7%，次為占21.8%,兩省合計(jì)幾乎占砂金保有儲(chǔ)量的一半。d.金礦床中富礦少，中等品味多，品味變化大，貧富差距懸殊。總起來看，我國金礦存在巖金礦、砂金礦品味偏低，富礦儲(chǔ)量極少等問題。e.伴生金儲(chǔ)量占有重要位置伴生金在我國占有重要地位，其儲(chǔ)量所占比例，大于世界伴生金的平均數(shù)，所以伴生金儲(chǔ)量豐富也是中國金礦資源的一大特點(diǎn)。中國伴生金儲(chǔ)量約占全國總量的百分之三十，絕大局部來自銅礦石，少量來自鉛鋅礦石，主要集中在、五省約占伴生金儲(chǔ)量的70%，其中居第一位。f.金礦成礦時(shí)代廣泛

8、，可以形成于各個(gè)地質(zhì)時(shí)期根據(jù)中國金礦成礦研究資料，可分為元古宙、太古宙、新生代和古生代五個(gè)成礦期，根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所統(tǒng)計(jì)，前寒武紀(jì)金礦儲(chǔ)量約占56.5%，中生代約占36%，古生代占7.4%。二、黃金尾礦性質(zhì)通常情況下，黃金尾礦呈堿性PH10，尾礦中二氧化硅、氧化鈣含量較高，同時(shí)含有一定量的氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁以及少量金、銀、銅、鉛、鋅等貴金屬重金屬元素 陳平.漢陰黃金尾礦綜合利用途徑探討J. 金屬礦山，2012(8):160-163。尾礦中伴隨著閃鋅礦、各類方鉛礦、冶煉成的黃銅礦。提金尾渣中的金主要以自然金形式產(chǎn)出，自然金純度高，含雜質(zhì)少。通過光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn):自然金主要呈微細(xì)

9、粒嵌布于赤鐵礦、黃鐵礦及毒砂裂隙或被包裹于其中，少局部呈單體金產(chǎn)出。赤鐵礦、磁赤鐵礦是提金尾渣中的主要金屬礦物，而黃鐵礦、磁黃鐵礦是提金尾渣中的主要硫化礦物，它們都是金的主要載體。赤鐵礦、磁赤鐵礦是黃鐵礦、毒砂等硫化鐵礦物氧化焙燒形成，呈多孔狀產(chǎn)出。在赤鐵礦、磁赤鐵礦中有時(shí)可見焙燒剩余的磁黃鐵礦。磁赤鐵礦磁性較弱，局部呈獨(dú)立的多孔狀顆粒，局部與赤鐵礦嚴(yán)密共生，難以分辨二者的邊界。黃鐵礦主要呈致密的中、細(xì)粒狀單體，有的包裹于脈石礦物中。磁黃鐵礦是黃鐵礦氧化焙燒的中間產(chǎn)物，主要呈多孔狀、蠕蟲狀與赤鐵礦、磁赤鐵礦嚴(yán)密共生 黃海輝，王 玲，王 云，李 云等.*提金尾渣工藝礦物學(xué)研究.選礦與冶煉，201

10、6,2(37):64-67。三、黃金尾礦存在的問題黃金尾礦排放量大，中國每年在黃金選冶過程中產(chǎn)生超過5000萬t的固體廢棄物，并且廢棄物數(shù)量逐年遞增，這些固體廢棄物主要是選礦產(chǎn)生的尾礦和冶煉后的氰渣 *福元，*玉華.氰渣綜合利用提取金銀的試驗(yàn)研究J. 稀有金屬材料與工程，2007，36(3):335-338。由于不能及時(shí)有效處理這些廢棄物，所以廢棄物的存放成了一個(gè)亟需解決的問題。尾礦問題主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：占用大量土地。目前，我國絕大多數(shù)礦山企業(yè)對(duì)尾礦進(jìn)展堆存處理，堆存不僅占用大量土地，而且堆存占用的土地面積以每年300-400平方千米的速度增長，毀壞大量農(nóng)用和林用土地。浪費(fèi)大量礦產(chǎn)資源。

11、由于我國大量金礦石品味較低，并且多為伴生礦，礦物嵌布粒度細(xì)，回收率普遍較低。而尾礦中不僅含有可再選的金屬礦和非金屬礦等有用組分，其中不可再選的最終尾礦也有不少用途，致使每年浪費(fèi)于尾礦中的有用組分相當(dāng)巨大。尤其是一些早年的尾礦庫，有用組分更多，資源浪費(fèi)尤其嚴(yán)重。污染生態(tài)環(huán)境。金尾礦對(duì)環(huán)境的污染主要是尾礦揚(yáng)塵和尾礦中殘留的選礦藥劑如黃藥、浮選油、氰化物等兩個(gè)方面。金尾礦顆粒極細(xì)，一般選礦流程中要求顆粒細(xì)度到達(dá)74m60%以上，致使尾礦遇到大風(fēng)天氣極易產(chǎn)生揚(yáng)塵，不僅危害到周圍居民的正常生活，還污染空氣；另外尾礦成分及殘留選礦藥劑對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞嚴(yán)重，尤其是硫化物產(chǎn)生酸性水進(jìn)一步淋浸重金屬，藥劑容易滲

12、入地下，污染地下水和周邊環(huán)境，對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成危害。尾礦庫存在重大平安隱患。尾礦堆存時(shí)易流動(dòng)和塌漏，造成植被破壞和傷人事故，尤其在雨季極易引起塌陷和滑坡。隨著壩高的增加，尤其是超過100米的大型尾礦壩，一旦發(fā)生事故，其破壞力和經(jīng)濟(jì)損失都是不可估量的。因此，尾礦庫的平安問題不容無視。黃金尾礦資源化利用現(xiàn)狀隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速開展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越開越強(qiáng)烈，尾礦資源的問題也亟需解決。實(shí)現(xiàn)無尾礦生產(chǎn)是國際礦業(yè)開發(fā)的最高目標(biāo)，礦山尾礦(砂)資源的綜合開發(fā)利用是大勢(shì)所趨，如有色金屬礦床大多數(shù)是金屬礦床，共生和伴生著許多種有用礦物，對(duì)其綜合回收問題愈來愈受到人們的重視。國外對(duì)礦產(chǎn)資源的綜合利用主要表達(dá)在

13、三個(gè)方向：一是，開展無廢生產(chǎn)工藝；二是，采用再資源化新技術(shù)；三是，優(yōu)化產(chǎn)品應(yīng)用途徑 李牟，李萍軍，唐小萍等. 我國礦山尾礦(砂)的綜合利用研究現(xiàn)狀J. *工業(yè)現(xiàn)狀，2013，14：141-158。我國尾礦資源開發(fā)利用的研究程度和實(shí)際利用水平都明顯落后于*些興旺國家，根本處于起步階段，大多停留在回收有價(jià)金屬組分的階段，即使有少量研究者和企業(yè)利用尾礦生產(chǎn)涂料、填料、建筑材料，其數(shù)量少、規(guī)模小，尚達(dá)不到減量化和資源化的目的。但近年來，我國在尾礦開發(fā)利用方面取得了一定成績，主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：回收有價(jià)元素。我國的許多黃金礦石中，由于大局部含有銅、鉛、鋅、鐵、硫等元素，所以在氰化后的尾渣中不僅可以回

14、收金銀以，還可以回收數(shù)量相當(dāng)可觀的伴生金屬。目前，黃金企業(yè)尾渣中有價(jià)元素的綜合回收工作主要集中在金、銀、鐵、銅、鉛、鋅、硫等。由于金通常和黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等礦種共生，而且隨著礦石各元素的含量不同，共生礦也會(huì)有所差異，通常在氰化提金之后綜合回收銅、鉛、鋅。黃金冶煉尾渣常含有一定量的金銀，對(duì)尾渣進(jìn)展一定處理，可回收其中的金銀。薛光等 薛光，李先恩.從焙燒氰化尾渣中回收金、銀的試驗(yàn)研究J.黃金，2012，338：41-42.通過試驗(yàn)提出一種從焙燒氰化尾渣中回收金、銀的工藝方法。將氰化尾渣加添加劑再磨至粒度小于38 m粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%，以除去礦樣中砷，并使氰化尾渣中脈石包裹的金、銀暴露。然

15、后用30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)除雜劑加熱浸取雜質(zhì)，并除去金礦物外表鈍化膜。處理后的礦樣采用氰化法浸取金、銀。試驗(yàn)結(jié)果說明，該工藝可使焙砂氰化尾渣中金、銀的氰化浸出率分別到達(dá)65.00%和41.49%。用作建筑材料。從金礦尾渣中回收有價(jià)金屬元素等方法，僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)尾渣中少量的有價(jià)元素的提取，并不能有效量化減少尾渣堆存數(shù)量，并不能從根本上解決金礦尾渣侵占土地、破壞生態(tài)環(huán)境和影響周圍居民生活等重大問題。由于我國黃金礦床類型復(fù)雜，圍巖的種類多種多樣，局部礦床中含有較少的金屬礦物，而脈石礦物比擬純潔 *玉明.黃金冶煉尾渣綜合利用研究進(jìn)展J. 無機(jī)鹽工業(yè)，2014，46(12):12-15。因此，尾渣可以作為重要的非金

16、屬原料或建筑材料來直接加工利用。朱敏聰?shù)?朱敏聰，朱申紅，夏榮華.利用金礦尾砂制作建筑材料蒸壓磚的工藝研究J，礦產(chǎn)綜合利用，20081：43-46.將金礦尾渣和生石灰石膏按照一定比例混合后，采用高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝制備出的抗壓磚，抗壓強(qiáng)度可以到達(dá)MU15級(jí)。心中等 *心中，姚德，楊新春，等. 利用黃金尾砂制造微晶玻璃花崗石J.黃金，2002，235：41-43.以黃金尾渣為主要原料，根據(jù)尾砂成分的主要特點(diǎn)，引入MgO,CaO等成分，形成Ca0-A1203 SiO2系微晶玻璃，并以此作為基體，添加各種著色劑等助劑后，可以制成各種顏色的微晶玻璃花崗石。礦山填充。目前，一個(gè)直接利用尾渣最行之有效的方法，

17、就是利用尾渣回填礦山的采空區(qū)。尤其對(duì)于那些一方面不方便設(shè)置尾渣庫，另一方面當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧鲜袌鲇直葦M小的礦山企業(yè)，利用尾渣回填采空區(qū)的綜合利用方法就有較大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)意義。由于礦山企業(yè)在開采礦產(chǎn)資源時(shí)，會(huì)對(duì)礦山的地下造成大量的采空區(qū)，近年來新聞上也不斷出現(xiàn)礦山采空區(qū)地陷的報(bào)道，這不僅給當(dāng)?shù)氐木用駧碇卮蟮呢?cái)產(chǎn)損失，居民的日常生活也存有平安隱患。因此，許多礦山企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到問題嚴(yán)重性，開時(shí)考慮對(duì)廢置的礦井礦坑等采空區(qū)進(jìn)展回填，黃金尾渣是作為一種較好的填充料，可以就地取材、廢物利用，還可以為礦山企業(yè)節(jié)省采集、破碎、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)填充料碎石的費(fèi)用。一般情況下，用尾渣作填充料，其填充費(fèi)用較低，僅為碎石填充費(fèi)

18、用的1/4 章慶和，蘇蓉暉.有色金屬礦尾礦的資源化J.礦產(chǎn)綜合利用，1996，164：27-30.。尾渣、骨料再加一些水泥后，在合理的工藝條件下就可以作為礦山填充材料實(shí)現(xiàn)礦井和礦山回填。而且一些建在巷道、采空區(qū)淺地層之上的城鎮(zhèn)，為防止地面坍塌與陷落，也可利用黃金尾渣作回填材料進(jìn)展井下填充，保證城鎮(zhèn)建筑物平安和居民生命與財(cái)產(chǎn)的平安。復(fù)墾造田。黃金尾渣另外一個(gè)用途就是復(fù)墾造田，冶煉尾渣中的氰化物分解后會(huì)轉(zhuǎn)化為天然肥料，有利于植物生長，這為尾渣庫復(fù)墾創(chuàng)造了良好條件。在尾渣堆積物外表種植生命力強(qiáng)的植物，以及種植農(nóng)林作物等，這對(duì)于保護(hù)環(huán)境、防止污染都有積極作用。對(duì)于一些鄰近城市或土地相對(duì)緊的礦山，礦山復(fù)墾造田的利用方法尤為有利。尾渣庫復(fù)墾不僅可以綜合利用尾礦，防止尾礦揚(yáng)沙，而且可以美化環(huán)境，減少尾礦庫周圍的環(huán)境污染，所以尾礦復(fù)墾兼具經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益 *舒飛，李亮. 中國黃金產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及對(duì)策建議，資源與產(chǎn)業(yè)，2016，184：98-102。通常，尾渣復(fù)墾造田主要有兩種方法:一種是在廢渣外表覆蓋一層土壤，然后在土壤表層種植植物，此方法雖然最有效，但是覆蓋處理需要大量的好土，不僅要考慮取土以及運(yùn)輸?shù)纫幌盗袉栴}，而且這種方法費(fèi)用較高，因而影響推廣應(yīng)用；另一種方法是直接在尾渣砂上種植植物。針對(duì)尾渣庫復(fù)墾難的狀況，*市在尾渣庫表層直接種植火炬樹，結(jié)果說明火炬