陕西省尾矿资源综合利用

1、陕西省尾矿资源综合利用研究bnfeigeoer陕西省矿产资源非常丰富，是我国资源大省之一，查明 有矿产资源储量的矿物93种，其保有潜在价值居全国前列。随着我 国社会主义现代化的迅猛发展，对各种矿产资源量需求的与日俱增， 矿产资源的供需矛盾也将日益加剧。因此，加强尾矿利用已成为目前 矿业工程发展的一项重大课题。我国对尾矿的处理在很大程度上是采用荒地筑坝堆存，并采取一 系列可靠的措施来进行维护管理。每年要花费10多亿元用于堆放尾 矿，现有的尾矿已占地3 000km2,这对于我国这样一个人多地少的国 家来说是非常不利的。因此，积极开展尾矿的综合利用具有重大的意 义。选矿排出的大量尾矿如不及时处理，不

2、仅占用大量农田和林业土 地，而且经风吹雨淋会对空气、水体造成严重污染，破坏了周围的自 然环境，对人类产生很大危害。因此，通过对尾矿开展研究利用，可 起到以下作用。(1) 通过金属和有用组份的回收，强化了资源的合理利用；通过尾矿 大量的利用或充填，可以减少尾矿库用地，节约了土地资源。(2) 尾矿综合利用可减少沙尘对大气的污染，以及水土流失和垮坝对 环境的危害。另外，尾矿坝库的复垦还有利于绿化环境和减少c02 的排放，改善生态环境。(3) 尾矿综合利用带来较好的经济效益。2、发展现状随着科学技术的进步，尤其是选矿、冶金及非金属材料技术的迅 速发展，为尾矿资源的综合利用奠定了坚实的技术基础。尾矿的综

3、合 利用主要包括两方面：一是尾矿作为二次资源再选，再回收有用矿物, 如从煎茶岭金尾矿中回收金。二是尾矿的直接利用，即将按成分归类 为某一类或几类非金属矿来进行利用。如微晶玻璃、高标号水泥、陶 瓷等，不仅可以解决矿山劳动就业，而且可以提高效益，为发展绿色 矿山、走循环经济的道路，做出重大的科技贡献。本文主要以金堆城 钳业集团有限责任公司的钳尾矿以及陕西省煎茶岭金尾矿为研究对 象，介绍了我省目前尾矿综合利用的简要情况。2.1技术现状在矿业领域，世界上工业发达国家已经把无废料矿山作为矿山的 发展目标，把尾矿的综合利用程度作为一个国家科技水平和经济发达 程度的标志。其目的不仅仅是追求最大经济效益，而且

4、还从资源综合 利用率、保护生态坏境等综合因素加以考虑。前苏联、美国、加拿大等矿业发达国家尾矿的综合回收工作做得 较好，随着科学技术的发展和学科间的相互渗透，尾矿利用的途径也 越来越广阔。国外现在尾矿的利用率达60%以上，欧洲一些小国的利 用率更高。我国的尾矿综合利用研究起步较晚，近几年，一些研究院所和高 等院校等单位与矿山企业紧密合作，从尾矿中回收有价金属与非金属 元素、尾矿制作建筑材料等方面己经取得了实用性成果。2.1.1金堆城木子沟尾矿库尾矿现状(1)尾矿的成分分析木子沟尾矿库约库存尾矿5000万吨。尾矿的主要矿物组成见表1;主要化学成分见表2。表1木子沟尾矿库尾矿的矿物组成矿物石英微斜长

5、石钙长石角闪石黑云母高岭石方解石萤石黄铁矿含量(%)571261181212表2木子沟尾矿库尾矿的化学组成成分sio2ai2o3tio2tfezchtfe磁性铁cumo含量(%)63.339.910.888.205.740.870.0210.027成分caomgok2ona2omnoso3p2o5h2o灼减含量(%)3.332.104.460.710.233.250.320.383.11(2)尾矿中主要有益元素的赋存特征把尾矿砂制成砂光片，在显微镜下对其进行了矿物鉴定。主要金 属矿物为：辉钥矿、黄铜矿、磁铁矿。(3)尾矿中有价元素再回收从表2中可以看出，尾矿中铜、磁性铁含量分别是0.021%、

6、0.87%。该品位接近金钥集团现铜、磁性铁的综合回收品位。金钥集 团经过五十年的发展，特别是是近二十年的发展，已经掌握了低品位铜铁综合回收技术。现在每年从含铜0.027%、磁性铁0.97%的尾矿中回收铜1000吨，精矿品位18%；磁铁3.6万吨，精矿品位60%o 木子沟尾矿库总库容3230万m，(比重或溶重1.53,尾矿重量4941万吨)，其中有铜金属大约1.04万吨；有磁性铁40多万吨。(4) 尾矿整体利用通过对尾矿的化学成分分析，尾矿所含元素及矿物具有陶瓷、 水泥、微晶玻璃工业材料的成分相似。并对尾矿的混合样进行烧结试 验，确定尾矿具有烧结性，能够烧制成品或者添加入石灰石可锻烧高 标号水泥

7、。同时发现尾矿中石英、长石含量丰富，能够满足建筑材料 及玻璃制作要求。2.1.2煎茶岭尾矿现状(1)尾矿的成分分析2010年设计研究院对煎茶岭金矿己经到服务年限尾矿库的金尾 矿进行了尾矿再选试验。尾矿的主要矿物组成见下表3；主要化学成 分见表4。金的物相分析结果见表5。表3煎茶岭金尾矿主要矿物组成矿物名称含量矿物名称含量石英22滑石4白云石23绿泥石7菱镁矿9针铁矿2蛇纹石14表4主要化学成分见成份au*ag*cupbznsbmgofe含量（%）0.941.290.0030.0040.0050.000118.463.55成份stcmnpascaosio2烧失量含量（%）0.137.390.04

8、60.0610.0717.8925.0528.78表5原矿金物相分析结果相另u裸露金及半裸露金硫化物包裹金赤褐铁矿包裹金碳酸盐包裹金硅酸盐包裹金相合含量(g/t)0.230.190.200.240.0840.944分布率（%）24.3620.1321.1925.428.90100.00（2）尾矿中有价元素再回收从上表4中可以看出，尾矿中金的品位为0.94g/t,尾矿库底部金 品位可能更高，设计研究院于2010年开始研究，经过氤化小试试验, 金回收率将近70%o目前本项目正在研究中，氤化尾渣也在准备进一 步处理，为建材或水泥行业提供原料。硅酸盐水泥熟料的化学成分，主要由氧化钙（cao）、二氧化硅

9、 （sio2）>氧化铝（a12o3）和氧化铁眠2。3）四种氧化物所组成。水泥熟 料中各氧化物的含量对水泥的性质有极大的影响。根据试验，用全粒 级尾矿或细粒级尾矿为原料，烧制井下胶结充填用的低标号水泥，其 尾矿的矿物组分应以石英、方解石为主，化学组分应为：cao/sio2 > 0.5-0.7, cao > 1825%, a12o3 > 5%, mgo < 3%, s < 1.53%。由表 4 结果可知，如果能降低煎茶岭尾矿中mgo的含量，再加入少量的石 灰石或石灰，就能为水泥行业提供原料。如果该项目研究成功，不仅为发展绿色矿山、可持续发展做出贡献,也能为矿山提

10、供巨大的经济效益。2.2产业现状金堆城钥业集团有限公司是亚洲地区最大的钳采选冶加工贸一 体化的大型联合企业。年开采矿石1000万吨，年产在线尾矿996万 吨，自从建矿以来，木子沟尾矿库排放尾矿己经达到设计标高，尾矿 库已经闭库，有近5000吨的尾矿可以利用，栗西沟尾矿库已累计堆 积了尾矿1.25亿吨，尾矿原料充足。项目组在尾矿选矿和微晶玻璃研制、工艺改进、产品的开发等方 面已经取得了重要研究成果和发明专利，并在长期的选矿试验和尾矿 微晶玻璃工业化生产实践中积累了丰富科研工作经验。本项目的实施，成本相对较低。因为尾矿是通过采矿、运输、破 碎、再磨、选矿后的废弃物，粒级较细。尾矿中回收有价元素，采

11、选 成本要远比矿山的现有采选成本要低。尾矿的整体利用可以说是一个 “负成本效应”，因为尾矿制作微晶玻璃等相关制品所花费成本只有 尾矿输送、尾矿库中长期投入、尾矿安全投入的几百万分之一。本项目的潜在经济效益非常巨大，主要表现在三个方面：其一尾 矿中有价元素再回收产生的效益是捡来的效益。其二尾矿的整体利用 可以大幅度公司现有尾矿的输送、尾矿的安全投入的成本，如果尾矿 整体利用年10万吨，每吨尾矿的输送及安全投入每吨20元，那么每 年节省的成本为200万元。其三是每年10万吨尾矿做微晶玻璃或建 筑材料，能创造巨大的经济效益。综合分析，尾矿综合回收利用不仅能够保障矿山可持续发展，而且有力推动本地区区域

12、经济发展。本项目的实施，将直接促进金堆城钳业集团有限公司的非钳产业 多元化战略，有利推动主钳产业的持续节能减排，是国有大中型企业 履行社会责任重要体现。项目企业与科研院所合作，产学研相结合， 工艺及设备集成创新的研究企业节能减排，创建变废为宝、循环利用 的经济联合体，势必对全省的矿山资源综合利用起到重大示范作用。陕西省煎茶岭金矿山主要采用浮选一氤化生产工艺。在20世纪 7080年代，由于受产业政策、技术水平、选冶工艺方法等因素的 制约，资源综合利用程度普遍偏低，浪费现象严重，尾矿金品位大多 在lg/t左右，有时可达能达到2-3 g/t,有些甚至更高。因此，具有较高 的回收价值。由于尾矿资源二次

13、利用的生产成本低，不再需要采矿、 破碎和磨矿作业，同时随着黄金资源的贫乏和选冶技术水平的提高, 使得这些老尾矿资源有了较高的回收价值。设计研究院对煎茶岭金尾 矿进行了研究，不仅可以从尾矿中回收金，再选尾矿也可以为水泥和 建材行业提供原料。2.3市场现状尾矿中有价元素回收产品既是产品也是中间原料，更是当前正在 生产和销售的产品。项目的目标是提高现有产品的性价比，基本不涉 及产品市场扩展问题，也不存在市场应用方面的风险。尾矿也可以为 微晶玻璃、水泥等行业提供原料。随着我国经济的发展，国内市场前 景明朗。3、总体思路3.1立足自主创新设计研究院选冶中心，是原中国有色金属工业总公司地质总局的重点实验室

14、，是西北乃至整个西部地区最具实力的有色、黑色和稀贵金属选矿技术研究试验机构之一。05年已取得了 “国土资源部地质勘查选冶试验和岩矿鉴定两个甲级资质气选冶中心现有实验大楼面积2660平方米，装备有完整独立的重、磁、浮、化学选矿的小型实验室和扩大连选试验设备，并有配套的破碎加工车间，选冶中心现有专业技术人员22名，研究生以上学历者 10名，高级专业技术职称者50%以上，均为多年从事选冶技术工作的, 有扎实的专业基础知识和丰富实践经验的选矿专家。经过多年的专业积累和市场磨练，选冶中心具有坚实的技术能 力和明显的专业特点：对于常规选矿试验，能严谨规范、快速准确地 完成；对于现场技术指导，具备将系统的理

15、论知识与现场可操作性良 好结合的能力，对于疑、难、细、杂等难选矿石的选矿试验，总结出 一套思路宽阔新颖、操作严密可行的试验研究方法，能为攻破难题提 供保证。选冶中心近50年来，先后承担了国内外500余项选矿工艺科研 课题，并多次派专家出国实施合作项目，取得了大量的科研项目，承 担过的选冶试验主要有贵金属：金银等矿物；有色金属：铜、铅、锌、 锐、钳等矿物；稀有金属：车尼、担、锂、镀等矿物；非金属：高岭土、萤石、重晶石、透闪石、兰晶石、磷灰石、钠长石、电气石以及稀土 矿物等。3.2加强战略联盟ii设计研究院在自主创新的基础上，加强与各大专院校、研究院所合 作，产学研相结合，建立强强战略联盟。先后与

16、西安建筑科技大学、西 北大学等高等院校及西北有色地质勘查局等单位合作，为矿业工作做出 了巨大的贡献。设计研究院选冶中心拥有国土资源部颁发的“选冶试验”和“岩矿 鉴定”二项甲级资质证书。质量、环境、职业健康“三项体系”认证证 书。是目前西北地区技术实力最强、装备水平最高的专业性研究机构。3.3着力开发应用设计研究院与金堆城钥业股份有限公司技术中心和煎茶岭金矿 矿业公司发挥各自优势，针对矿山废弃物，着力开发应用研究，从尾 矿再选和整体利用出发，利用选矿新药剂、新技术完成尾矿再选试验。3.4保持国际水平由设计研究院牵头，联合金堆城钳业集团和西安建筑科技大学等 单位和高等院校，以抓好生产经营工作为依托

17、，以全面建立现代企业 制度为改革方向，加快改革与发展步伐，以主业做精，实力做强，产 业做大为远景目标，积极开发利用两个市场两种资源”发展战略。加 快尾矿高附加值综合利用技术研发，实现尾矿资源综合利用产业化，提升产业核心竞争力，使公司始终保持国内钳行业的领头地位。3.5发展目标项目推广后，为有色金属尾矿和金尾矿的再利用提供良好的技术 支持，将使陕西有色金属矿山工业尾矿综合利用的技术创新显著增 强，尾矿整体利用产品品种不断扩大，性能显著提高，为巩固国内龙 头企业地位奠定坚实的技术和设备基础，必将对提高陕西有色金属矿 山资源价值、提高资源综合利用研究和开发利用水平和高技术附加 值，实现可持续发展创造

18、新的历史条件。从全国来讲，显著的积极效 果，必将产生辐射和带动作用，从而引导和拉动中国矿山企业实现新 技术改造和产业升级，实现中国尾矿综合利用的新发展。更为重要地 是，通过技术研发和设备制造，进一步增强国有企业的自主创新意识, 让越来越多的企业关注循环经济的技术发展、支持变废为宝的技术进 步、参与技术提升，进而实现技术应用型企业向技术创新性企业的历 史跨越。4 .重点任务4.1研发的项目及产业链4.1.1金堆城尾矿通过分析鉴定，金堆城木子沟尾矿中可回收的元素为铁、硫、铜。 利用不同的选矿方法、采用新药剂等从选钳尾矿中综合回收铜、铁、 硫，最终尾矿生产微晶玻璃，实现无尾矿或少尾矿生产矿山。4.1.2煎茶岭金尾矿尾矿中金的品位为0.94g/t,尾矿库底部金品位可能更高，设计研究院 于2010年开始研究，经过氤化小试试验，金回收率将近70%o目前本项 目正在研究中，氤化尾渣也在准备进一步处理，为建材或水泥行业提供原 料。4.2关键技术1）金堆城尾矿中有益组分含量偏低，利用金属矿物的特性，通过 简单的重力选矿，可将黄铁矿、磁性铁、黄铜矿初步富集，然后再采 用