柿竹园某尾矿性质及综合利用探讨

黄伟生

（湖南柿竹园有色金属有限责任公司，湖南郴州 423037）

尾矿作为一种矿山固体废弃物大都堆存于尾矿库，不仅污染环境，占用土地，而且存在安全隐患［1，2］。尾矿同时又是含有微量金属和大量非金属矿物潜在的二次资源［3，4］。因此，开展尾矿综合利用研究，对提高资源利用率、促进经济发展和保护环境有十分重要的意义。享有“世界有色金属博物馆”之美誉的柿竹园多金属矿床是世界最大的钨矿床［5］，矿物种类多达143种，共生组分丰富、成矿条件复杂，多金属矿石经过选矿，目前回收利用的主要产品有钨精矿、钼精矿、铋精矿、萤石，硫铁等。目前排往尾矿库的矿石总量约为每年180万t。本文以该公司某尾矿库尾矿作为研究对象，开展尾矿性质及尾矿综合利用探索性试验研究，以期为后续尾矿综合利用提供依据。

1 尾矿试样性质

1.1 化学组成

尾矿试样的化学组成结果见表1。从表1可知，试样的主要化学成分为 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等，Cu、Pb、Zn、Mo含量极低，Sn、WO3含量稍高，Sn、WO3的化学物相结果分别见表2、表3。

表1 试样化学多元素分析结果 %

表2 试样钨化学物相分析结果 %

表3 试样锡化学物相分析结果 %

1.2 矿物组成

经镜下鉴定、X射线衍射分析、扫描电镜分析测定综合研究查明，主要矿物组成为石英、萤石、石榴子石、长石、方解石、云母、角闪石、透辉石等，主要矿物组成分析结果见表4。

1.3 粒度组成

试样的粒度分布见表5。

表4 试样中主要矿物组成及相对含量 %

表5 试样粒度分析结果

1.4 主要矿物的嵌布状态

1.钨矿物：钨矿物粒度范围一般在-0.30 mm以下，大部分集中在0.005～0.020 mm粒级中。钨矿物的单体解离度约40%～45%，白钨矿主要与云母、碳酸盐、萤石连生，黑钨矿主要包裹在石榴子石、黑云母、石英中。

2.锡矿物：锡矿物粒度范围一般在-0.30 mm以下，大部分集中分布于0.005～0.030 mm粒级中，锡矿物的单体解离度50%～55%，未解离的颗粒主要与矽卡岩矿物（角闪石、透辉石、石榴子石等）、萤石连生，次与白钨矿、石英连生，少量与白云母、方解石连生。

3.萤石：萤石粒度范围一般在-0.25 mm以下，大部分集中分布于0.005～0.030 mm粒级中，萤石的单体解离度85%左右，未解离的颗粒主要与方解石、白云母、石榴子石、绿泥石、长石和金属矿物连生。

4.石榴子石：石榴子石粒度范围一般在-0.30 mm以下，石榴子石的单体解离度78%左右，未解离的颗粒主要与方解石、白云母、萤石、绿泥石、长石和金属矿物连生。

2 试样综合利用探索性试验

2.1 综合利用试验方案的确定

试样的主要化学元素为 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等，Cu、Pb、Zn、Mo含量极低，不具有回收价值。矿物主要由石英、萤石、石榴子石等组成。试样中具有回收价值的成分为Sn、WO3、萤石、石榴子石。首先对试样中的Sn、WO3分别采用溜槽及摇床进行预富集探索性试验，由于Sn、WO3的品位及单体解离度较低，且主要分布在细粒径中，Sn、WO3的预富集效果不明显。本次试验主要针对萤石及石榴子石进行了回收试验研究。考虑到试样中的+0.074 mm粒径中的萤石、石榴子石含量及单体解离度较低，试验确定尾矿综合利用的原则工艺流程图如图 1所示。

图1 尾矿综合利用原则工艺流程图

2.2 萤石回收探索性试验结果

针对试样特性，对萤石浮选的药剂和工艺进行了探索试验，试验流程如图2所示，萤石浮选试验结果见表6。

2.3 石榴子石回收探索性试验结果

由于+0.074 mm粒径及磁性产品的石榴子石矿物含量及单体解离度不高，故采用萤石浮选后的尾矿为原料回收石榴子石。根据石榴子石与脉石矿物的比重及比磁化系数的差异［6］，石榴子石回收试验流程如图3所示，试验结果见表7。

尾矿综合回收的石榴子石精矿可作为烧制道路水泥等的原料，剩余的二次尾矿可应用于井下充填。

3 结 论

1.试样主要由 SiO2、CaF2、Al2O3、CaCO3等组成，主要矿物为由石英、萤石、石榴子石等，有回收价值的矿物主要为萤石、石榴子石。

2.根据试样性质研究结果采用筛分+0.074 mm直接抛尾，-0.074 mm进入萤石浮选，萤石浮选尾矿采用重选-磁选联合流程回收可实现萤石与石榴子石的回收，为下一步尾矿综合利用提供依据。

图2 萤石回收探索性试验流程图

表6 萤石回收探索性试验结果 %

图3 尾矿综合利用原则工艺流程图

表7 石榴子石回收探索性试验结果 %