CN114950711A

CN114950711A - 一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法

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Publication number: CN114950711A
Application number: CN202210558109.1A
Authority: CN
Inventors: 吴艳妮; 黄雷鸣; 丁晓姜; 魏祥松; 古立峰; 许杰; 权越胜; 姬云波; 唐政剑; 周友连; 黄友良; 张岩; 刘浩然; 李艳
Original assignee: Geologychina Research Institute Of Chemical Geolgy And Mine Bureau
Current assignee: Geologychina Research Institute Of Chemical Geolgy And Mine Bureau
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2042-05-19
Also published as: CN114950711B

Abstract

本发明涉及一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，包括以下步骤：对含铍多金属尾矿进行分级，得到粗粒级和细粒级；将粗粒级采用螺旋溜槽进行重选，得到第一重矿、第一中矿和第一轻矿；将第一中矿采用螺旋溜槽进行重选，得到第二重矿和第二轻矿；将第一重矿和第二重矿合并，采用摇床进行重选，得到第三重矿和第三轻矿；将细粒级采用螺旋溜槽进行重选，得到第四重矿、第四中矿和第四轻矿；将第四中矿采用螺旋溜槽进行重选，得到第五重矿和第五轻矿；将第四轻矿采用螺旋溜槽进行重选，得到第六重矿和第六轻矿。针对含铍多金属尾矿中的低品位多金属矿物，提供了一种技术可行、经济合理的回收利用方法，避免了资源的浪费和对环境的潜在危害。

Description

一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法。

背景技术

目前可供开采的铍矿床主要有气成—热液矿床、花岗伟晶岩类矿床、碱性长石花岗岩类矿床及残坡积类砂矿床，而对于其他金属矿床中的含铍矿物，很难采用常规选矿方法加以回收利用，焙烧-浸出—沉淀/萃取等联合方法虽然能够实现铍的回收，但成本太高，经济上不可行。截至目前，对其他类型矿床的含铍矿物的回收，尚未见到研究报道，因其含铍矿物纯度低、含量低，多数被直接排入尾矿库中。

由于铍及其化合物都有剧毒，含铍矿物在酸雨、微生物等长期侵蚀下，即使含量较低，长时间依然存在一定的溶出风险，因此有必要采取一定的措施降低其潜在危害。

对于多金属尾矿中其他金属矿物的综合回收利用，往往需要根据尾矿中残留金属含量及其可选性做出判断。目前较为普遍的回收方法包括重选、磁选、浮选、电选等联合工艺。对于含量较低的废弃尾矿，采用重选方法富集回收，不仅选矿成本低，经济上较为合理，而且不会对环境带来新的影响因素。但该类尾矿由于含量低，粒度分布不均，细粒级含量高，氧化、泥化现象严重等，较难分选，因此只有针对性地找到合适的优化重选工艺流程，才能够实现部分金属矿物的有效回收。

发明内容

含铍多金属尾矿为矿山选完金属矿物后残留的尾矿，其中仍含有部分少量多金属矿物，但因其品位低，失去了经济开发价值，造成了一定资源的浪费。另外，该类尾矿中含有铍柘榴石、似晶石、含铍符山石等含铍矿物，因其含有的含铍矿物种类较多、纯度低、含量低，很难通过常规选矿方法实现铍的富集或脱除铍，采用高温焙烧-浸出-沉淀等系列联合工艺虽然能够实现铍的有效回收或脱除，但其成本过高，经济不可行，导致无法实施。含铍多金属尾矿长期堆放于尾矿库，由于受到酸雨、微生物等侵蚀，含铍矿物中的铍元素会逐渐溶出，危害环境，不容忽视。

针对含铍多金属尾矿存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种经济合理的资源化无害化利用方法。该方法采用成本低廉的重选方法回收多金属尾矿中残留的主要金属矿物，使富集回收的金属矿物可以作为选矿厂入选矿利用；对回收金属矿物后的尾矿采用固化工艺稳固铍，降低铍的潜在危险，使该尾矿能够用于制砖、修路或作为矿渣水泥等的原料。

具体而言，本发明提供了一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，可参见图1，包括以下步骤：

对含铍多金属尾矿进行分级，得到粗粒级和细粒级；

将所述粗粒级采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第一重矿(重矿1)、第一中矿(中矿1)和第一轻矿(轻矿1)；

将所述第一中矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第二重矿(重矿2)和第二轻矿(轻矿2)；

将所述第一重矿和第二重矿合并后，采用摇床进行重选，分别得到第三重矿(重矿3)和第三轻矿(轻矿3)；

将所述细粒级采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第四重矿(重矿4)、第四中矿(中矿4)和第四轻矿(轻矿4)；

将所述第四中矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第五重矿(重矿5)和第五轻矿(轻矿5)；

将所述第四轻矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第六重矿(重矿6)和第六轻矿(轻矿6)；

将所述第三重矿、第四重矿、第五重矿和第六重矿合并，得到粗精矿；

将所述第一轻矿、第二轻矿、第三轻矿、第五轻矿和第六轻矿合并，得到尾矿。

本发明的发明人针对含铍多金属尾矿存在的技术问题，基于对本领域的研究，并经过大量的试验摸索，提出了上述先分级、再针对粗粒级、细粒级分别采用特定重选处理的资源化利用方法。如果不采用上述工艺流程，则分选效果、经济效益明显下降。例如，针对粗粒级，如果将重矿1进一步溜槽，则分选效果已不明显，亦会造成金属矿物损失；而中矿1溜槽重选后，仍然能抛除部分尾矿，使重矿2品位得到提升；轻矿1品位已较低，基本无法实现再回收，因此可以直接作为尾矿；重矿1和重矿2合并后采用摇床处理，相比溜槽所得粗精矿品位更高。针对细粒级：使用了不同设备进行试验，发现摇床对本申请特定细粒级分选效果不佳，尤其轻矿4使用摇床基本无法回收，另外，采用摇床分选所述细粒级，损失率较大。

作为优选，向所述尾矿中添加水泥、磷酸一铵和可选择加入的聚丙烯酰胺进行混合处理。本发明中，以水泥、磷酸一铵和聚丙烯酰胺复配而成的添加剂体系对尾矿进行铍元素预处理，达到固铍效果，从而使该尾矿能够用于制砖、修路或作为矿渣水泥等的原料。在一种优选的实施方式中，若尾矿较干，混合处理时需要加入适量水，一般水砂比(指加水量与干固体量的比值)为0.275左右既可。

更优选的，以所述尾矿的质量计，所述水泥的添加量为5％～12％，所述磷酸一铵的添加量为0.5％～1.2％，所述聚丙烯酰胺的加入量为0％～1.0％。

进一步优选的，以所述尾矿的质量计，所述水泥的添加量为7％～10％，所述磷酸一铵的添加量为0.5％～1.0％，所述聚丙烯酰胺的加入量为0.1％～0.5％。本发明发现，采用上述掺量范围的水泥、磷酸一铵和聚丙烯酰胺复配，三者协同作用，进一步提升了固铍效果。

更优选的，所述水泥为PO425水泥。

作为优选，所述粗粒级为+0.0308mm粒级的尾矿，所述细粒级为-0.0308mm粒级的尾矿。本发明发现，针对含铍多金属尾矿，相比于其他分级标准，采用0.0308mm分级得到的粗粒级和细粒级，各粒级分选处理后的效果最优。

作为优选，所述含铍多金属尾矿中，铍的含量为0.040wt％～0.200wt％。本发明所述资源化无害化利用方法最适用于铍含量为上述范围、即铍含量低、纯度低的含铍多金属尾矿。

作为优选，所述含铍多金属尾矿为含铍锡铁尾矿。由此，根据本发明实施例，本发明提供的资源化无害化利用方法可以对含铍锡铁尾矿中获得满足工业品位(锡0.2％～0.4％，钨0.15％～0.20％)要求的锡、钨粗精矿，可作为选矿厂入选矿加以回收利用。

本发明提供了一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其有益效果在于：

1)针对含铍多金属尾矿中废弃的无法利用的低品位多金属矿物，发明了一种技术可行、经济合理的回收利用方法，避免了资源的浪费和对环境的潜在危害。

2)针对有毒元素铍的潜在危害，发明了通过铍的预处理固化方法，降低铍的溶出危害，使之能够用于制砖、修路或作为矿渣水泥等的原料，解决了尾矿库长期堆存对环境、安全的隐患。

3)该发明方法技术路线简单易行，成本较为低廉，可实施性强。

附图说明

图1为本发明的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法的工艺流程图。

图2为实施例1的含铍锡铁尾矿分级重选的工艺流程图。

图3为对比例1的含铍锡铁尾矿直接螺旋溜槽重选工艺流程图。

图4为对比例2的含铍锡铁尾矿直接摇床重选的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

试验采用的尾矿为浙江某尾矿库含铍锡铁尾矿，其中BeO含量0.090％，Sn含量0.186％，WO₃含量0.091％，其他金属含量太低，无法回收。

试验一、重选回收含铍锡铁尾矿中锡、钨的对比结果

实施例1为本发明试验结果，对比例1为该尾矿直接采用螺旋溜槽重选试验结果，对比例2为该尾矿直接采用摇床重选试验结果。

(1)实施例1：采用分级重选工艺。

试验流程见图2，试验结果见表1。

表1含铍锡铁尾矿分级重选试验结果(实施例1)

注：该工艺可以根据选矿厂入选矿要求，获得不同品位的锡、钨混合粗精矿，选矿厂可结合其现有工艺进一步富集锡、钨，再转入下一个阶段利用。对该类废弃尾矿，由于其金属含量低，若直接得到较高品位的锡、钨精矿产品，选矿比太大，选矿成本太高，经济上不可行，所以要综合利用该类尾矿，采用本发明方法，经济上是可行的，能够解决尾矿库去库存目的。

(2)对比例1：采用尾矿直接螺旋溜槽重选。

试验流程见图3，试验结果见表2。

表2含铍锡铁尾矿直接螺旋溜槽重选试验结果

(3)对比例2：采用尾矿直接摇床重选。

试验流程见图4，试验结果见表3。

表3含铍锡铁尾矿直接摇床重选试验结果(对比例2)

从上述三个对比例结果可以看出，对比例1、2不分级直接采用溜槽、摇床重选，锡、钨未得到有效分选，因而无法加以回收；实施例1采用分级重选优化工艺，实现了从废弃尾矿中获得满足工业品位(锡0.2％～0.4％,钨0.15％～0.20％)要求的锡、钨粗精矿,可作为选矿厂入选矿加以回收利用。

试验二、铍固化试验对比结果

以实施例1处理所得尾矿为原料，向其中添加不同类型的固化剂进行铍固化试验，对比试验结果见表4。

表4含铍锡铁矿尾矿固化对比试验结果

注：固化时间均为18小时，灰砂比、水砂比均相同。

试验结果表明，含铍尾矿在固化后能够有效降低尾矿中铍的溶出速率，起到了良好的稳定固铍作用，本发明采用的固化剂(配以少量稳定剂)，较普通水泥固化剂具有更好的固铍效果，有利于含铍尾矿的无害化综合利用。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

对含铍多金属尾矿进行分级，得到粗粒级和细粒级；

将所述粗粒级采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第一重矿、第一中矿和第一轻矿；

将所述第一中矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第二重矿和第二轻矿；

将所述第一重矿和第二重矿合并后，采用摇床进行重选，分别得到第三重矿和第三轻矿；

将所述细粒级采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第四重矿、第四中矿和第四轻矿；

将所述第四中矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第五重矿和第五轻矿；

将所述第四轻矿采用螺旋溜槽进行重选，分别得到第六重矿和第六轻矿；

2.根据权利要求1所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，还包括：向所述尾矿中添加水泥、磷酸一铵和可选择加入的聚丙烯酰胺进行混合处理。

3.根据权利要求2所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，以所述尾矿的质量计，所述水泥的添加量为5％～12％，所述磷酸一铵的添加量为0.5％～1.2％，所述聚丙烯酰胺的加入量为0％～1.0％。

4.根据权利要求3所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，以所述尾矿的质量计，所述水泥的添加量为7％～10％，所述磷酸一铵的添加量为0.5％～1.0％，所述聚丙烯酰胺的加入量为0.1％～0.5％。

5.根据权利要求2-4任一项所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，所述水泥为PO425水泥。

6.根据权利要求1-5任一项所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，所述粗粒级为+0.0308mm粒级的尾矿，所述细粒级为-0.0308mm粒级的尾矿。

7.根据权利要求1-6任一项所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，所述含铍多金属尾矿中，铍的含量为0.040wt％～0.200wt％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的含铍多金属尾矿资源化无害化利用方法，其特征在于，所述含铍多金属尾矿为含铍锡铁尾矿。