馬 強(qiáng)，和少龍

（云南黃金集團(tuán)鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671000）

黃金資源開發(fā)與利用歷史悠久，其冶煉技術(shù)較為成熟，但是，在冶煉過程中產(chǎn)生大量的氯化尾渣，導(dǎo)致后期處理及尾渣中其他有色金屬的回收利用較為困難。黃金冶煉渣指的是在礦石冶煉過程中浮選金精礦后經(jīng)過酸化焙燒后再氯化浸出壓濾后得到的尾礦渣，因此黃金冶煉渣具有泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，礦物顆粒粒度極細(xì)的特點(diǎn)，導(dǎo)致現(xiàn)階段成熟的冶煉工藝不能較好的處理[1]。通常情況下，黃金冶煉渣中除含有少量的Au、Ag元素外，還含有大量的Fe、Cu等資源[2]。因此，加強(qiáng)黃金冶煉渣的回收處理，不僅能夠有效的提高資源利用率，而且對冶煉渣堆積造成的重金屬元素、金屬元素污染治理有積極的作用[3]?；诖耍疚囊赃€原焙燒—磁選法嘗試在某礦區(qū)黃金冶煉渣中的應(yīng)用，為推動黃金冶煉渣再利用提供幫助。

1 試驗原料及試驗方法

1.1 試驗原料原礦性質(zhì)

本文所使用的黃金冶煉渣取自某開采礦山冶煉廠，對該黃金冶煉渣中的元素進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。由表1可知，該黃金冶煉渣中TFe品位可達(dá)35.92%，具有極高的利用價值。試驗所用黃金冶煉渣的原礦組成主要為赤鐵礦、石英、鉀長石、斜長石、氧化鉛、石膏等，其中赤鐵礦含量占總礦物的51.31%，其他金屬礦物如方鉛礦、黃鐵礦等含量較低。此外，礦石中的脈石礦物以石英為主，含量可達(dá)22.31%。根據(jù)原礦石分析結(jié)果顯示，原礦粒度較細(xì)，礦石多呈蜂窩狀集合體產(chǎn)出，并且在赤鐵礦集合體中充填有大量的石膏等礦物，部分赤鐵礦被石英等脈石礦物包裹，因此造成冶煉渣回收困難。

表1 某黃金冶煉渣的化學(xué)多元素分析結(jié)果

1.2 還原焙燒—磁選試驗方法

本文所使用的還原劑為焦煤，對某礦山的黃金冶煉渣進(jìn)行還原焙燒—磁選試驗分析，該工藝?yán)碚撝饕且愿邷剡€原焙燒將黃金冶煉渣中的鐵的氧化物還原成Fe單質(zhì)，再利用細(xì)磨磁選法將其中的Fe單質(zhì)回收利用，進(jìn)而獲得還原狀態(tài)的鐵粉產(chǎn)品。試驗準(zhǔn)備工作包括礦樣的制作，礦樣制作是將一定比例的焦煤和黃金冶煉渣混勻，并加入適量的蒸餾水，用造球機(jī)造球烘干，當(dāng)烘干溫度達(dá)到預(yù)計溫度后，將礦樣放置其中并開始計時，紙質(zhì)達(dá)到焙燒時間后取出礦樣進(jìn)行水淬處理，烘干后將其進(jìn)行磨細(xì)試驗，磨好后進(jìn)行磁選試驗。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 正交試驗

還原焙燒—磁選試驗過程中對黃金冶煉渣提取的影響因素較多，因此設(shè)計三因素三水平正交試驗。在此過程中將磁選試驗條件限定為：礦物磨細(xì)度-0.045mm占66.56%，120KA/m的磁場強(qiáng)度，正交試驗水平取值見表2，試驗結(jié)果見表3。

由表3可知，對該黃金冶煉渣還原焙燒影響較大的因素主要為溫度，其次是焦煤含量和焙燒時間。

表2 三因素三水平正交試驗水平取值

表3 三因素三水平正交試驗結(jié)果表

2.2 焙燒溫度試驗

根據(jù)三因素三水平正交試驗結(jié)果顯示，對該黃金冶煉渣還原焙燒影響較大的因素主要為溫度，因此先進(jìn)行焙燒溫度試驗。試驗過程中設(shè)定：礦物磨細(xì)度-0.045mm占66.56%，120KA/m的磁場強(qiáng)度，礦樣中焦煤加入量為礦樣的15%，焙燒時間設(shè)定為60min，分別進(jìn)行不同溫度的焙燒試驗。試驗結(jié)果表明，隨著焙燒溫度的逐漸增高，精鐵礦的回收率呈遞增趨勢，直至溫度增加至1150℃后，精鐵礦回收率提高幅度呈下降趨勢。當(dāng)焙燒溫度達(dá)到1200℃時，焙燒樣初夏熔融現(xiàn)象。綜合考慮后，認(rèn)為將焙燒溫度選定為1150℃為宜。

2.3 焙燒時間試驗

試驗過程中設(shè)定條件：礦物磨細(xì)度-0.045mm占66.56%，120KA/m的磁場強(qiáng)度，礦樣中焦煤加入量為礦樣的15%，焙燒溫度為1150℃，分別進(jìn)行不同焙燒時間的試驗。

試驗結(jié)果表明，隨著焙燒時間的持續(xù)增長，精鐵礦中的鐵品位具有相應(yīng)增加的趨勢，但是增加幅度不大，在焙燒過程中，當(dāng)焙燒時間達(dá)到60min后時，精鐵礦中鐵品位進(jìn)本趨于穩(wěn)定。因此，考慮到回收經(jīng)濟(jì)效益等綜合因素后，認(rèn)為焙燒時間選為60min為宜。

2.4 還原劑試驗

試驗過程中設(shè)定條件：礦物磨細(xì)度-0.045mm占66.56%，120KA/m的磁場強(qiáng)度，焙燒溫度為1150℃，焙燒時間為60min，分別進(jìn)行不同焦煤含量的試驗。試驗結(jié)果表明，隨著焦煤加入量的增加精鐵礦總鐵的品位呈先增加后降低的變化規(guī)律，導(dǎo)致這一變化規(guī)律的原因在于一定加入量的焦煤能夠促進(jìn)黃金冶煉渣中鐵的氧化物還原，進(jìn)而提高精鐵礦的回收率，但是當(dāng)焦煤加入量過大時，因焦煤中含有較多的雜質(zhì)而導(dǎo)致在焙燒過程中包裹鐵質(zhì)，進(jìn)而降低精鐵礦的回收率。根據(jù)實(shí)驗結(jié)果顯示，當(dāng)焦煤加入量為15%時精鐵礦的回收率最大，因此，選定焦煤加入量為15%。

2.5 磨細(xì)度實(shí)驗

試驗過程中設(shè)定條件：120KA/m的磁場強(qiáng)度，焙燒溫度為1150℃，焙燒時間為60min，焦煤加入量為15%，分別進(jìn)行不同磨細(xì)度的試驗。實(shí)驗結(jié)果表明，隨著礦物磨細(xì)度的增加，精鐵礦回收率均呈增長趨勢，當(dāng)?shù)V物磨細(xì)度達(dá)到-0.0045mm占74.56%以后時，雖然精鐵礦回收率呈遞增趨勢，但遞增幅度變化不大。因此，選定礦物磨細(xì)度為-0.0045mm占74.56%。

2.6 磁場強(qiáng)度實(shí)驗

試驗過程中設(shè)定條件：礦物磨細(xì)度為-0.0045mm占74.56%，焙燒溫度為1150℃，焙燒時間為60min，焦煤加入量為15%，分別進(jìn)行不同磁場強(qiáng)度實(shí)驗。

實(shí)驗結(jié)果表明，精鐵礦的品位隨著磁強(qiáng)強(qiáng)度的增加呈下降趨勢，但是精鐵礦的回收率隨著磁強(qiáng)強(qiáng)度的增加而呈遞增趨勢。綜合考慮回收經(jīng)濟(jì)價值等因素，選定60KA/m的磁場強(qiáng)度，此時精鐵礦中鐵的品位可達(dá)93.24%，鐵的回收率為82.75%。

3 結(jié)語

綜上所述，黃金冶煉渣中其他有用金屬元素的再利用不僅能夠提高礦石的經(jīng)濟(jì)價值，而且對改善冶煉渣堆積造成的重金屬、金屬元素污染有積極的作用。本文試驗結(jié)果表明，該礦山黃金冶煉渣的還原焙燒—磁選條件為：礦物磨細(xì)度為-0.0045mm占74.56%，焙燒溫度為1150℃，焙燒時間為60min，焦煤加入量為15%，磁場強(qiáng)度為60KA/m，此時可獲得精鐵礦中鐵品位93.24%，鐵回收率為82.75%的鐵粉。