我国矿产资源的品种虽丰富,但多为禀赋差的共(伴)生矿床,矿产资源总回收率不足40%,而共(伴)生资源的综合利用率低于20%。全国开展综合利用的国有矿山不到总数的10%,大量有用资源进入废石、尾矿中,形成应该但未被综合利用的二次矿产资源。
截至2005年,我国矿山尾矿、废石堆存数量已达约230亿t,很多都未回收利用,大面积占用山林、荒地进行堆积,不仅造成环境污染、水土流失、地质次生灾害,甚至占用周边有限耕地。目前大多数矿山企业技术力量相对薄弱,科研条件较差,无能力从事废矿石回收利用工作。随着我国经济快速发展,可用矿产资源越来越少,同时全社会环保意识不断提高,资源和环境约束因素日益显现,对矿山废石的综合利用开始受到重视。
1.工艺介绍
特低品位铜矿山废石(含铜品位为0.15%~0.25%,含钼品位为0.010%,含钴品位为0.010%)是露天采矿场固体废弃物。特低品位铜矿山废石的浮选工艺充分利用矿物的可浮性,采用阶段磨矿,部分混合浮选,在弱碱性介质中采用中性油作为捕收剂,先浮铜钼,再用丁黄药及丁铵黑药选钴,选钴尾矿用弱磁选机选铁,铜钼混合精矿再磨,采用硫化钠抑铜浮钼分离选,铜钴精矿再磨再选,最后得到钴精矿和铜精矿。
该工艺具有以下特点:
1)优化钢球补加方法,提高磨矿细度。针对废石的特殊性,为避免一段磨矿过程中“过磨”造成矿物泥化,影响精矿品位,在生产现场,采用磨矿介质合理装球方案及补加方案,可有效避免次生矿泥的增加,提高磨矿细度,提高精矿品位。
2)与选矿药剂厂联合研发新型选矿药剂,提高选矿技术指标。应用新型药剂Y-68、WF-003起泡剂,提高铜精矿品位和回收率,提高铜精矿中金银的含量。
3)为提高旋流器的分级效率,进一步提高磨机产能,提高各项金属选矿回收率,减少设备维护维修费用,在一段磨矿中使用了旋流器。
4)其选矿加工过程在节省能源方面处于国内先进水平。
2.应用实例(www.daowen.com)
下面介绍马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司的应用情况。
四川拉拉铜矿山是我国西南地区已建成的最大露天铜矿山。几十年来,该露天采矿场剥离的矿山废石堆积如山,不但占用农田、山林,造成环境污染,废石中含有的一些金属成分(质量分数)为:铜0.20%,钴0.012%,钼0.010%,铁12.5%,金0.5×10-4%等,也对矿产资源造成浪费。
为此,凉山矿业于2007年4月成立会理县马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司,专门处理原堆存的矿山废石和每年新丢弃的采矿剔夹及剥离废石。该公司的生产规模为6000t/d,是四川省当时最大的有色金属选矿企业。
该公司处理的矿山废石中金属矿物主要为磁铁矿、黄铜矿、含钴黄铁矿、钛铁矿、辉钼矿等;脉石矿物主要有石英、钠长石、黑云母(白云母)、碳酸盐、绿泥石等。其工艺流程如图3-6所示。
该公司自2008年4月试生产至2010年底,累计处理矿山废石524.6万t,综合回收铜精矿含铜7697t,钴精矿含钴34.9t,钼精矿472.8t,铁精矿318558t,铜精矿含金201.8kg,铜精矿含银710kg。铜精矿、钼精矿、铁精矿、钴精矿产品均在有色金属行业产品的质量标准以内。通过实际生产证明其品级一流,质量稳定,完全能满足冶炼行业的需求。
图3-6 马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司的工艺流程
3.节能减排总结
该工艺实现了低品位矿山废石的综合利用,对解决矿山固体废弃物的再利用,提高资源利用的综合技术水平,增加企业经济效益,有效减少环境污染,释放废石堆场占地具有重要的现实作用和长远意义。
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