白银公司采矿剥离的含铜废石虽然含铜仅为0.27%,但储量很大,折合铜金属约55万吨。为开发利用白银废石堆场内的含铜废石资源,中国地质科学院矿产综合利用研究所针对这些废石特点,开展了以生物冶金工艺为主的综合利用技术研究。
工艺矿物学研究表明,这些废石中可利用的矿物为铜矿物。由于废石堆存时间较长,受到风吹、雨淋、日晒的作用,矿石泥化现象严重,对浮选的影响较大。项目采用的浮选工艺流程为:原矿采用1段磨矿、1次粗选、1次扫选和3次精选流程;选矿药剂采用石灰、硫化钠、水玻璃、乙黄药、2#油和EMLT-1。获得的选矿试验指标为:原矿铜品位0.27%,铜精矿含铜15.74%,铜回收率81.37%。
同时,他们对白银废石浮选粗精矿进行了微生细菌浸出试验研究。从白银矿坑水中选育出来的BY1#细菌具有较好的浸矿性能,尤其对氧化黄铁矿表现出一定优势。BioMetal SM-3细菌对矿样中黄铜矿有较好的生物氧化溶解作用,在较短的浸出时间内,可获得较高的铜浸出率,不存在常温生物浸出后期铜浸出速率明显由快转慢的钝化问题。
在白银含铜废石生物浸出工业应用时,首先通过接种BY 1#细菌菌种浸出将矿堆温度提高到35℃~40℃,然后接种BioMetal SM-3细菌,矿石破碎粒度小于20毫米,白天喷淋,傍晚休息,将喷淋量控制在5~20L/m2.分钟区间,矿堆高度不小于8米,堆底面积不小于100米×100米,以防止堆内热量的过度散失,冬季在矿堆内应适当增加硫含量,提高细菌氧化的放热量。
针对白银废石矿样生物浸出液的萃取与反萃试验,生物浸出液采用M5640萃取剂,稀释剂为磺化煤油,反萃取剂为含铜硫酸溶液,pH值调节用稀硫酸或稀氢氧化钠溶液。萃取与反萃试验结果表明,在萃取剂浓度30%、萃取相比1/4、萃取时间1.5分钟的萃取工艺参数条件下单级铜萃取率大于98%,两级逆流萃取铜萃取率大于99.9%,达到工业生产的相关要求。对萃取液的反萃条件试验表明,在反萃相比1/1、反萃时间为2.5分钟、反萃硫酸浓度为160克/升的试验条件下,铜反萃率平均为87.53%,达到工业生产的要求。该项技术研究成果获得实用新型专利1项。
白银露天矿经过30多年的开采,堆积了大量废石,主要包括矿山生产早期有计划集中堆放的部分氧化矿、低品位表外矿和含铜矿岩。据粗略估计,共有含铜矿岩25357万吨,铜金属量52万吨左右。露天矿采场现存废石2.5亿吨,矿山开采中损失的铜矿石140万吨以上,早期集中堆放的氧化矿12.8万吨。应用该项研究成果可提高综合利用水平,有效减少尾矿堆放过程中释放的金属离子对周边环境产生的土壤污染和水质污染,释放尾矿中的金属资源,增加金属产量,对缓解矿山尤其是危机矿山的资源瓶颈问题,为深部找矿和外围找矿赢得宝贵时间,同时可增加就业岗位,提高企业收入,促进地方经济稳定与繁荣。 |