CN1475312A - 金属硫化矿尾矿的回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属硫化矿尾矿的回收工艺，包括以下步骤：对金属硫化矿的尾矿采用高效浮选工艺，获得精矿，高效浮选工序可在名称为双螺旋强力浮选机中进行的；将生产获得的精矿进行造粒和养护；成品球养护后进行筑堆；用含有浸矿微生物的酸性水滴淋矿堆，对浸出液进行回收目的金属，得到金属产品。本发明提供的工艺尤其适用于处理含钙、镁等耗酸脉石较多的金属硫化矿的尾矿，这些尾矿若直接采用生物浸出其耗酸量大，浸出液钙、镁离子浓度高，无再利用价值。本发明的实施，能够充分利用尾矿资源，提高有色金属矿产资源的综合利用水平，这对于解决矿物资源紧缺，改善矿山环境具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及金属硫化矿尾矿的回收工艺，特别是一种采用传统的选矿工艺和现代生物浸出工艺相结合的方法回收废弃尾矿的有价金属。
背景技术
选矿尾矿的资源化处理很有发展前景，受以往选矿技术水平和经济价格水平的影响，我国相当多的有色金属矿山回收率和有益组份综合利用率较低，目前堆存有大量的含有各种各样有价金属元素可以综合回收利用的尾矿，尤其是大量堆存的铜矿、镍矿、铜铅锌矿和黄金矿山等的选矿尾矿，尾矿中含有大量的铜、镍、钴、锌和黄金等有用金属矿物或元素。因此，尾矿的再利用大有可为。
由于尾矿的有价金属元素含量较低，价值相对较小，加之尾矿的有用金属矿物的可选性较差，采用传统的选矿设备及工艺再选尾矿，由于选矿效果差，回收率低，目前在技术和经济上存在一定的难度；有些含有价金属元素较高的尾矿可考虑采用直接生物浸出技术处理，但由于处理量大，尾矿价值低，生产成本高，利润薄，因此，为了将废弃的尾矿资源化再利用，采用的工艺，既要在经济上可行，有利可图，能充分利用资源，又要保护好环境，尾矿开发与环境协调发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属硫化矿尾矿的回收工艺，该工艺可提高有价金属的综合回收率，节约成本，减少环保压力，本工艺尤其适用于处理含钙、镁等耗酸脉石较多的金属硫化矿的尾矿。因为这些尾矿若直接采用生物浸出，其耗酸量大，浸出液钙、镁离子浓度高，无再利用价值。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
(1)对金属硫化矿的尾矿采用高效浮选工艺，浮选的条件为在浮选机中矿浆形成螺旋形射流束，它与从切线方向进来的空气混合，成旋涡状态的空气包裹射流束的外层，并溶融吸收与矿浆中，从而产生微细气泡，矿浆中的矿物、浮选药剂、空气受到强烈的碰撞、接触而进行矿化反应，在反应管中矿浆进一步反应，含矿化泡沫的矿浆从泡沫区中排出，获得精矿；
(2)将生产获得的精矿进行造粒和养护；
(3)成品球养护后进行筑堆，用含有浸矿微生物的酸性水滴淋矿堆。
(4)对浸出液进行回收目的金属，得到金属产品。
所述的药剂和用量为：①中至少有一种与②中至少有一种与③中至少有一种所组成的组合药剂：①包括：丁基钠黄药，用量200-500g/t给矿；异戊基黄药，用量200-500g/t给矿；Z-200，用量50-300g/t给矿；②包括：硫酸，用量2-10kg/t给矿；硫酸铜，用量200-500g/t给矿；稻草羧甲基纤维素，用量100～200g/t给矿；碳酸钠，用量500-1500g/t给矿；水玻璃，用量500-2000g/t给矿；③包括：二号油，用量50-100g/t给矿。
附图说明
图1为本发明提供的金属硫化矿尾矿的回收工艺框图
具体实施方式
如图1所示，1为尾矿，经高效选矿机浮选2，浮选后精矿送至精矿造粒工序3，造粒后成品球进行养护4，成品球筑堆并加入含有浸矿微生物的酸性水滴淋浸出5，浸出液送入富液池6，从富液池送出的浸出液送至金属回收工序7，得到金属产品8。
本发明进行尾矿浮选时，所采用的药剂有：丁基钠黄药，异戊基黄药，二号油，Z-200，硫酸，硫酸铜、稻草羧甲基纤维素、碳酸钠、水玻璃等。
本工艺中，所浮选的精矿需经造粒和养护工序，球的粒度为5-15mm，养护时间为1-3天，金属回收工艺为：浸出液中铜离子的回收采用萃取—电积工艺；镍、钴回收采用沉淀—净化—沉淀—萃取—电积工艺；金银采用氰化法回收。
浸矿用微生物为含有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化铁微螺球菌的混合菌酸性水，该含菌酸性水的pH为1.7-2.5。微生物的浓度为107-109个/ml。
本发明采用的双螺旋强力浮选机为已申请专利，其专利号为96234603.9。
实施例1
某金属硫化矿尾矿的金属矿物为磁黄铁矿、紫硫镍矿、镍黄铁矿、黄铜矿、墨铜矿、磁铁矿、铬铁矿等；脉石矿物主要有绿泥石、蛇纹石、橄榄石、辉石、透闪石、滑石等。需要回收的有价元素是铜、镍和钴，在尾矿中的含量为Ni0.15-0.25％，Cu 0.15-0.25％，Co 0.008-0.02％，S1.5-2.5％。采用本发明对该尾矿进行铜、镍、钴的回收，实施步骤如下：
(1)首先对上述金属硫化矿的尾矿在高效选矿设备SX-JLF型系列双旋强力浮选机进行浮选，该浮选机中矿浆形成螺旋形射流束，它与从切线方向进来的空气混合，成旋涡状态的空气包裹射流束的外层，并溶融吸收与浆中，从而产生微细气泡，矿浆中的矿物、浮选药剂、空气受到强烈的碰撞接触而进行矿化反应，在反应管中矿浆进一步反应，含矿化泡沫的矿浆从泡沫排出。选用的药剂和用量有丁基钠黄药，用量200-500g/t给矿；异戊基黄药，用量200-500g/t给矿；二号油，用量50-100g/t给矿；硫酸，用量2-10kg/t给矿；硫酸铜，用量200-500g/t给矿，稻草羧甲基纤维素，用量100～200g/t给矿；产出含铜镍钴精矿。
(2)将生产获得的铜镍钴精矿进行造粒成球和养护，球的粒度为5-15m，养护的时间为48-72小时。
(3)成品球经过养护后进行筑堆，堆的大小为500-10000吨/堆均可，堆高3.5～5m。
(4)用含有浸矿微生物的酸性水进行循环滴淋浸出矿堆，铜、镍、鈷的硫化矿在浸矿微生物的直接或间接作用下被氧化溶解，以Ni2+离子、Cu2+离子和Co2+离子的形式浸出进入浸出液中流出矿堆，收集在富液池里。
(5)对富液池中含Ni2+离子、Cu2+离子和Co2+离子浓度合格的浸出液进行回收，产出金属产品。浸出液中的Cu2+离子采用萃取、电积工艺回收，Ni2+离子和Co2+离子经过多级除杂净化后，采用沉淀工艺分别回收。
采用本发明的回收工艺，铜、镍、钴的浮选回收率大于40％，精矿镍品位大于1.5％；铜、镍、钴的微生物浸出率分别大于80％、90％和90％；浸出液中铜、镍、钴的回收率均在95％以上。
实施例2
某金属硫化矿尾矿，金属矿物主要是褐铁矿、黄铁矿和铜矿物；脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石和碳酸盐矿物等。主要含铜矿物为辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、孔雀石、胆矾、黄铜矿。有价组分为铜、伴生有少量的银。因此需要回收的有价元素是铜和银，在尾矿中的含量为Cu 0.09-0.15％，Ag5-15g/t。采用本发明对该尾矿进行铜和银的回收，实施步骤如下：
(1)首先对上述金属硫化铜矿的尾矿在高效选矿设备SX-JLF型系列双旋强力浮选机进行浮选，工艺条件同实施例1，浮选使用的药剂和用量有碳酸钠，用量500-1500g/t给矿；水玻璃，用量500-2000g/t给矿；异戊基黄药，用量200-500g/t给矿；Z-200，用量50-300g/t给矿；二号油，用量50-100g/t给矿；硫酸铜，用量200-500g/t给矿；产出含银铜精矿。
(2)将生产获得的银铜精矿进行造粒成球和养护，球的粒度为5～15mm，养护的时间为48-72小时。
(3)成品球经过养护后进行筑堆，堆的大小为1000-10000吨/堆均可，堆高3.5～5m。
(4)用含有浸矿微生物的酸性水进行循环滴淋浸出矿堆，金属硫化铜矿及含银金属硫化矿在浸矿微生物的直接或间接作用下被氧化溶解，铜以Cu2+离子的形式浸出进入浸出液中流出矿堆，并收集在富液池里；金属银暴露仍然留在矿堆中。
(5)对富液池中含Cu2+离子浓度合格的浸出液采用萃取、电积工艺回收，生产出含铜大于99.95％的高质量的阴极铜产品。
(6)当矿堆内80％的铜被浸出后，铜的浸出即算完成，浸出渣用石灰水进行中和处理到pH值为10.5-11.5，然后采用氰化法浸出回收银。
采用本发明，铜和银的浮选回收率大于65％，精矿中铜品位大于8.5％；银品位大于40g/t；铜的微生物浸出率大于80％，浸出液中铜的回收率均在99％以上；浸出渣中银的氰化浸出率大于85％。
本发明提供的回收工艺的优点：本发明的实施，能够充分利用尾矿资源，提高有色金属矿产资源的综合利用水平，这对于解决我国矿物资源紧缺，改善矿山环境具有重要意义。本发明提供的工艺尤其适用于处理含钙、镁等耗酸脉石较多的金属硫化矿的尾矿，这些尾矿若直接采用生物浸出其耗酸量大，浸出液钙、镁离子浓度高，无再利用价值。
Claims (12)
1、一种金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于它包括以下步骤：
(1)对金属硫化矿的尾矿采用高效浮选工艺，浮选的条件为在浮选机中矿浆形成螺旋形射流束，它与从切线方向进来的空气混合，成旋涡状态的空气包裹射流束的外层，并溶融吸收于矿浆中，从而产生微细气泡，矿浆中的矿物、浮选药剂、空气受到强烈的碰撞、接触而进行矿化反应，在反应管中矿浆进一步反应，含矿化泡沫的矿浆从泡沫区中排出，获得精矿；
(2)将生产获得的精矿进行造粒和养护；
(3)成品球养护后进行筑堆，用含有浸矿微生物的酸性水滴淋矿堆；
(4)对浸出液进行回收目的金属，得到金属产品。
2、根据权利要求1所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的高效选矿是在名称为双螺旋强力浮选机中进行的。
3、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的药剂和用量为：①中至少有一种与②中至少有一种与③中至少有一种所组成的组合药剂：①包括：丁基钠黄药，用量200-500g/t给矿；异戊基黄药，用量200-500g/t给矿；Z-200，用量50-300g/t给矿；②包括：硫酸，用量2-10kg/t给矿；硫酸铜，用量200-500g/t给矿；稻草羧甲基纤维素，用量100～200g/t给矿；碳酸钠，用量500-1500g/t给矿；水玻璃，用量500-2000g/t给矿；③包括：二号油，用量50-100g/t给矿。
4、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的球团的直径为5-15mm，养护时间1-3天。
5、根据权利要求3所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的球团的直径为5-15mm，养护时间1-3天。
6、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的含有浸矿微生物的酸性水为含有氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌和氧化铁微螺球菌的酸性水，其pH值为1.7-2.5。
7、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的含有浸矿微生物的酸性水为含有氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌和氧化铁微螺球菌的酸性水，其pH值为1.7-2.5。
8、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的筑堆高度为3-5m。
9、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的用于浸矿的微生物浓度为107-109个/ml。
10、根据权利要求3所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的用于浸矿的微生物浓度为107-109个/ml。
11、根据权利要求1或2所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的浸出液中铜离子的回收采用萃取-电积工艺；镍、钴回收采用沉淀-净化-沉淀-萃取-电积工艺；金银采用氰化法回收。
12、根据权利要求3所述的金属硫化矿尾矿的回收工艺，其特征在于：所述的浸出液中铜离子的回收采用萃取-电积工艺；镍、钴回收采用沉淀-净化-沉淀-萃取-电积工艺；金银采用氰化法回收。
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