黄金尾矿的处理及综合利用

摘 要 ：黄 金 尾 矿 堆 积 量 逐 年 增 加 ，带 来 资 源 、环 境 、安 全 和 土地 等诸 多 问题 。“十 二 五 ”期 间 ，我 国将 重 点 推 进 排 放 量 大 、堆 存 量 大 、污 染 严 重 的 固体 废 弃 物 大 宗利 用 和 高 附 加 值 利 用 。 通 过 对 黄 金 尾 矿 的特 性 分 析 ，研 究 比较 了 目前 黄 金 尾 矿 的 处 理 及 综 合 利用 方法 ，为 我 国 尾 矿 的 处 理 提 供 重 要 参 考 ，提 升 尾 矿 等 大 宗 废 弃 物 的处 理 和 资 源 化 利 用 水 平 。
利 用生 物 法 处 理 含 氰废 渣 ，也 是 氰 化 物 在 环 境 中容 易 降 解 的 原 因 。许 多 微 生 物 具 有 降 解 氰 化 物 特殊 的 酶 系统 和 途 径＿１ 。例 如 一 些 种 Fra bibliotek 的 真 菌
其 中黄金 尾矿 也被 列 入 尾矿 综 合 利 用 的重 点 领 域 。 目前 ，我 国金 属尾 矿 的综 合 利 用率 平 均不 到 １Ｏ ， 大 大滞后 于其 他 大 宗 固体 废 弃 物 。从 环 境 保 护 角 度 出发 ，必须 对 这 些 黄 金 尾 矿 进 行 处 理 ，避 免 二 次 污染 ；从 资 源 保 护 角 度 ，对 黄 金 尾 矿 加 以利 用 可 以变废 为 宝 ，化 害 为 利 ，缓 解 我 国经 济 发 展 与 生 态环 境破 坏 、资源短 缺 的突 出矛 盾＿１ ］。 １ 黄 金 尾 矿 及 其 特 性
② 漂 白粉 加 入 量 不 易控 制 ，尾 砂 中 的 ＣＮＯ 在 某 些 条件下 可 能 还原 成 氰 化 物 ，造 成 尾 矿 液 中氰 含 量 超标 ；③ 反 应 受 氰 化 物 性 质 、温 度 等 因 素 影 响 ， 虽加 入相 当量 的漂 白粉 ，也很难 保证 处理效 果 ｌ ＿８］。
（２）
２ＣＮＯ一＋ ３Ｃ１Ｏ一＋ Ｈ２Ｏ 一 ３Ｃ１一＋ Ｎ２＋ ２ＣＯ２
＋ ２ＯＨ 一
（３）
反应 过 程分两 个 阶段 ：第 一 阶段 ，在 ｐＨ＞ １０
的条件 下 ，氰 化 物 转 化 为 氰 酸 盐 ，其 毒 性 大 大 降
低 ；第 二 阶段 ，控 制 ｐＨ ７．５～ ８．０，ＣＮＯ一氧化 成
第 １２期
姚 志 通 ，等 ：黄 金 尾 矿 的 处 理 及 综 合 利 用
物 粒度 很细 ，泥化 现象 严重 等口 ］。 ２ 黄金尾 矿 的处 理 ２．１ 尾 矿库 堆存
对 于使 用 全 泥氰 化一炭 浆 法 提 金 后 的尾 矿 ，很 多 矿 山仍使 用 传 统 的碱 性 氯 化法 处 理 氰 化 物 后 排 至尾矿 库 堆 存 ，有 的 矿 山 则 对 尾 矿 压 滤 后 干 式 堆 存 。 ２．１．１ 碱性 氯化 法处理
２．１．２ 压 滤 尾矿 干堆 具有 如下优 点＿ｇ］：由于压 滤液 返 回工
艺 流程 中 ，滤 液 中 的 氰 离 子 、碱 以 及 已溶 的 金 大 部分 得 以 回收 ，因此 节 省 了选 矿 用 水 、石 灰 和氰 化 物 等 用 量 ，同 时 减 少 了含 氰 污 水 排 放 。另 外 ， 尾矿 干堆 基 本 避 免 了尾 矿 库 内积 水 ，从 根 本 上 杜 绝 尾矿库 因 积水 而危 及 周 边 环 境 的安 全 隐 患 ，尾 矿库 终期 库容 的利用 系数也 可达 １．Ｏ～ １．４或 更 高 。 尾矿 压滤 干堆也 存 在 缺点 ：① 尾 矿 干 堆一 般 一 次 性 设计 而无 法服务 ５～１０年或 更久 ，因干堆 的尾矿 运
Ｃ０：和 Ｎ 。理论 上 讲 ，上 述 两 阶段 氧化 剂 的投 加
量 和 ｐＨ 控制 范 围 是 不 同 的 ；但 实 际处 理 过 程 中 ，
尾 砂库 内尾 砂 投 放 和 漂 白 粉 添 加 往 往 同 时 进 行 ， 这 种情 况下 加 氯 量 需 增 加 １Ｏ ～ ３０ 。若 投 加 的 氧 化剂超 过 不 完 全 氧 化 阶 段 所 需 要 的剂 量 时 ， 即 使 不改 变 ｐＨ，也能氧 化 部分 或 全 部 的 ＣＮＯ～，但 可 靠程度 不高 。陈小 明等 研究 表 明 ，碱 性氯 化 法 处理效 果 受 漂 白粉 投 加 量 、反 应 时 间 、湿 度 和 温 度等 因素 影 响 ，实 验 最 佳 处 理 条 件 为 ：漂 白粉 投 加量 氰化 物 （ｒ ａｇ） ：漂 白粉 （ｇ） 一１００：２．２８， 反 应时 间 １２０ｈ，温 度 ２５℃ 。应 用 漂 白粉处 理 含 氰 尾 砂 ，在 生产 实践 中存 在 以下 弊 病 ：① 漂 白粉 用 量 较 大 ，一 般 为 １０～ ２０ｋｇ／ｔ左 右 ，处 理 成 本 偏 高 ；
关键 词 ：黄 金 尾 矿 ；氰 化 提 金 ；处 理 ；综 合 利 用 中 图分 类 号 ：ＴＤ９２６．４ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：１００４— ４０５１ （２Ｏ１１）１２— ００６０—０４
Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍ ｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｍ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｏｌｄ ｔａｉｌｉｎｇｓ
输 量每 年都要 增加 距 离 与成 本 ；② 尾 矿 压 滤 干堆 对 于氰化 炭 浆 工 艺 有 效 ，而对 采 用 浮 选 法 生 产 的矿 山一般 效益不 明显 ；③ 该 技 术 对 于北 方 干 旱地 区较 为适用 ，而对于 南方 多雨地 区则需 慎重考 虑＿１ 。 ２．２ 焚 烧 法
金 矿开 采 过 程 中 ，剥 离 及 掘 进 时产 生 的 无 工 业 价值 的矿 床 围岩 和 岩 石 称 为 废 石 。矿 石 提 取 黄 金 精矿 后所 排 出的废渣 即为黄 金尾 矿［３］。黄金 尾矿 呈 碱 性 ，ｐＨ＞ １０。尾 矿 中 ＳｉＯ 、ＣａＯ含 量 较 高 ， 同时含有 一定 量 的 Ｆｅ。ｏ。、Ａｌ Ｏ。、ＭｇＯ 和少 量 贵 金 属 （如 Ａｕ、Ａｇ）、重金 属 （如 Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ）ｌ４ｊ。 由于金 矿矿 石 性 质 、提 金 工 艺 的不 同 ，尾 矿 的 矿 物 性质 、有 价 金 属 元 素 含 量 等 也 会 有 所 变 化 ；但 也 存在 一定 的 共 性 ，例 如 矿 物 相 通 常 以 石 英 、 长 石 、云母 类 、黏 土 类 及 残 留金 属 矿 物 为 主 等 ；矿
焚 烧法 是 固体 废 物 高温 分 解 和 深 度 氧 化 的综 合 处理 过 程 。通 过 焚 烧 可 以使 其 中 的 有 机 物 氧 化 分解 ，达 到 减 容 、去 毒 、 回收 能 量 及 副产 品 等 目 的 。焚 烧时 将 含 氰 废 渣 、煤 和 黏 土 （含 生 石 灰 ） 按 一定 比例 混 匀 制 成 球 ，放 人 特 制 焚 烧 炉 中。含 氰 废渣 中氰 化 物 经 焚 烧 后 去 除 率 可 达 ９Ｏ 以 上 ， 去除效 果 明显 ，燃 烧灰渣 粉碎 后可 用 于制砖 口 ］。 邹 魁凰 等［１。 采用 竖 式 沸 腾 炉 焙 烧 、烟 气 制 酸 等 一 系列工 艺 处 理 氰 化 尾 矿 ，提 高 了矿 产 资 源 的 综 合 利 用程 度 。 ２．３ 生 物 法
２０１０年 ４月 ，工 业 和 信 息 化 部 、科 技 部 、 国 土资 源部 、国家 安 全 监 管 总局 等 有 关 部 门发 布 了 《金属 尾 矿综 合 利 用 专 项 规 划 （２０１０～ ２０１５年 ）》，
收 稿 日期 ：２０１１ ０５—２１ 作 者简 介 ：姚 志 通 （１９８１一 ）， 男 ，汉 族 ， 山西 运 城 人 ，博 士 ， 主 要 从 事 大 宗 固废 资 源 化 利用 。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｏｌｄ ｔａｉｌｉｎｇｓ； ｇｏｌｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｂｙ ｃｙａｎｉｄｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｒｅａｔｍ ｅｎｔ； ｃｏｍ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
随 着 我 国 经 济 社 会 的快 速 发 展 ，传 统 粗 放 型 的经济 增 长 方 式 ，使 得 我 国资 源 短 缺 的 矛 盾 越 来 越 突 出 ，环境 压 力 也 越 来 越 大 。黄 金 生 产 一 般 采 用 氰化 提金法 ，在此 工 艺 过程 中必 须 加入 氰 化 物 ， 导致尾 矿 也 残 留一 定 量 的氰 。由 于 黄 金 尾 矿 多 采 用 库存 方 式 处 理 ，随 着 黄 金 生 产 规模 的 扩 大 和 开 采历史 的延 长 ，黄 金 尾 矿 堆 积 量 逐 年 增 加 ，不 仅 占用 大 量 土 地 ，污 染 大气 、地 表 水 和 地 下 水 ；而 且很 多尾矿 库超 期 或 超 负荷 使 用 ，甚 至 违规 操 作 ， 使尾矿 库存 在 极 大 安 全 隐 患 。另 外 ，尾 矿 库 修 筑 和维护 管理 也 需 投 入 大量 资 金 。 因此 ，加 快 推 进 黄金尾 矿处 理和 综合利 用迫 在眉 睫 。
第 ２Ｏ卷 第 ｌ２期 ２０１１年 １２月
绿 色 矿 业
中 国 矿 业
ＣＨ ＩＮＡ Ｍ ＩＮ ＩＮＧ Ｍ ＡＧＡＺＩＮＥ
黄 金 尾 矿 的 处 理 及 综 合 利 用
Ｖｏ１．２Ｏ，Ｎ Ｏ．１２ Ｄ ｅｃ． ２０１１
姚志通 ，李金惠 ，刘丽丽 ，谢亨华 ，任玉森
（１．清华 大学环境 学院 ，北 京 １０００８４；２．东江环 保股份 有 限公 司 ，广 东 深圳 ５１８０５７）
碱 性 氯 化 法 是 通 过 氯 系 氧 化 剂 （如 漂 白粉 、 次 氯酸 钠 、液 氯 ） 来 破 坏 尾 砂 中 的氰 化 物 ，其 反 应 方程式 如 下 ：
ＣＮ ＋ Ｃ１Ｏ一＋ Ｈ２Ｏ — ＣＮＣｌ＋ ２ＯＨ 一 （１）
ＣＮＣｌ＋ ２Ｏ Ｈ — ＣＮＯ ＋ Ｃ１ ＋ Ｈ２Ｏ
ＹＡＯ Ｚｈｉ—ｔｏｎｇ ，ＬＩ Ｊｉｎ－ｈｕｉ ，ＬＩＵ Ｌｉ—ｌｉ ，ＸＩＥ Ｈｅｎｇ—ｈｕａ。，ＲＥＮ Ｙｕ－ｓｅｎ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４，Ｃｈｉｎａ； ２． ＤｏｎｇＪｉａｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ１ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５ １ ８０５ ７，Ｃｈｉｎａ）