逆向思维 从尾矿中开采“富矿”

昆仑剑客

逆向思维 从尾矿中开采“富矿”

2014年11月20日   中国有色金属报

尾矿是可以开发利用的资源，尾矿综合利用是一笔很大的财富，无法利用或者随意丢弃，不仅破坏自然环境、影响生态平衡，还会对人类的生存造成极大的负面影响。而随着资源日益枯竭，尾矿库、尾砂库也正逐步成为宝贵的人工矿床，因为绝大多数尾矿都含有可以回收的有用组分。只是囿于选矿技术和设备落后、工艺流程不够合理，导致选矿回收率低，大量有用组分滞留在尾矿中。
    在钼、金、铜等尾矿中，石英、长石通常占到尾矿的80%～90%，若把石英、长石分离出来，剩下的尾矿自然成了富矿。另外，尾矿中还有大量可利用的伴生组分，以往忽视伴生组分的综合利用或伴生组分含量低，让许多伴生组分没能得到有效利用。
2 z8 K6 K% g3 c/ d: r    如果能够把石英、长石分离来，不是正好利用吗？因此，世界各地堆积数量巨大的尾矿资源将成为21世纪人们竞相开发利用的最佳资源，而且这些资源不必打洞挖掘，就在我们的身边，就在地球表面上堆放着。
    目前尾矿吃干并非榨净
    当利用尾矿制造建筑材料、进行矿山的回采充填以及用作矿物肥料和土壤改良剂的时候，经常被称为“吃干榨净”。在合肥万泉非金属矿科技有限公司秦传明总经理的眼里这些利用虽然吃干了，但是并没有榨净，而且尾矿中的有用组分随着建筑材料、井下回填几乎不可能再次利用，反倒成了资源的浪费。
) C. i+ C( E( K4 t2 Z0 A    合肥万泉非金属矿科技有限公司是一家利用浮选工艺和捕收剂，从钼、金、铜矿等尾矿中分选石英、长石，供玻璃生产厂家的企业。
7 Q( {5 ?1 L$ B( j$ p7 e. _    秦传明说，从尾矿中把石英、长石分离出来后，剩下的尾矿就是富矿，再分选出其中的有色金属，对每个有价组分充分回收，充分利用，使之价值最大化，经济价值十分巨大，其附加值甚至会超过主业，这才实现了尾矿综合利用真正意义上的吃干榨净。
    秦传明毕业于同济大学，学的是非金属材料，曾长期工作于玻璃设计研究院，在找寻玻璃原料而步入尾矿回收之路时，发现钼、金、铜尾矿是长石、石英砂等玻璃原料非常好的来源，于是潜心研究这个项目中的技术难点，最终牵手河北某钼矿，成功使该技术实现产业化。
    他的思路从非金属矿的利用开始。这也是他和别人的不同之处。原来大家总是想怎样从有色金属尾矿里提取钼、金、铜，然后再提取有价元素。
    这样往往费很大力气，收获却不多。秦传明是逆向思维，他觉得怎样把尾矿里的绝大部东西分分离出来，加以利用，并且让这部分产生更高的经济价值！剩下的不就是水到渠成了吗，不就是有色金属的富矿了吗？
    据了解，国内有些企业从废弃尾矿中直接提取有色金属，但因含量低，非金属成分干扰大，致使回收率低而得不偿失。有的企业每日处理1万吨废弃尾矿，仅能提取10吨铜精矿,剩下的将9千多吨仍得丢弃。当然从中还能提取少量的钼精矿、钴精矿和铁精矿……，终归是可用的极少，扔掉的太多，这种回收简直就是尾矿搬家。
    如果换个思维，先从尾矿中分选出来的主要成分石英、长石来——这是工业生产的主要原材料之一，可以用来制造平板玻璃、泡沫玻璃、微晶玻璃、U型玻璃、玻璃器皿、超白玻璃、陶瓷等，这些工业制成品，是社会日常生活必需品，市场需求大而且稳定。然后再分选出有色金属，对每个有价组分充分回收，充分利用，使之价值最大化，实现了尾矿综合利用，真正做到不仅“吃干”而且“榨净”。既回收了宝贵的资源，又减少了尾矿的排放。如果把现在全国的钼、金、铜尾矿库利用起来，哪里还需要重新开发、开采新的石英矿、长石矿？地下的矿藏还是留给我们的子孙吧。
8 k; @+ g$ [! r    新技术新工艺指明方向
9 p/ J9 ^) j5 n2 j% \    他们研发的从尾矿中提取石英、长石的工艺，用于尾矿中提取石英、长石的浮选剂，利用尾矿资源生产玻璃的方法，三种发明专利已经申报受理。
  ]# j$ y; i8 g# `    尾矿是矿山开采后的废弃物，再利用时，其开采成本、研磨等成本已摊入矿山开采的主业中，这几乎是零开采成本了。不仅如此，还可以节省大量的尾矿库建设成本、维护成本、环保成本等。对尾矿实施综合利用，分选出石英、长石、有色金属等产品，投资规模小，其成本基本只包括厂房设备折旧、电费、人工成本、浮选药剂等，成本费用将大大降低，与市场上同类型产品比，竞争优势明显。
    说起来容易做起来难。要想做到这一点必须解决三大技术难关：一是合适的选矿工艺和配制对路的捕收剂。从钼尾矿分出的石英、长石含量要符合玻璃配合料配方要求，以达到制造玻璃成分需要。二是配合料粒化。制造玻璃用石英砂要求粒度为25目～140目，可是从尾矿中选出的石英砂粒度主要在60目～200目左右，按常规制造玻璃不能使用，他们通过玻璃配合料粒化后制造玻璃，解决了根本问题，这也是产业化关键一环。三是熔制试验。通过基础玻璃熔制试验，得到配合料配方、制备方法、熔制工艺参数、玻璃样品理化性能，指导生产。在此过程中他们还发现，由于石英砂颗粒细小，容易熔化，降低了熔化温度50℃以上，加快了熔化速度，提高了窑炉熔化能力，增加了出料量，降低了窑炉能耗，结果是节约能源10%～30%，还增加产量30%以上。这实现了石英微粉在玻璃、涂料等领域的应用。
    分离出石英、长石后，剩下的自然就是铜、钼、铁、钴、锆、锌等金属，富集在磁尾（金属矿物占4%）和强磁尾（金属矿物占0.6%）中，第一段浮尾中金属矿物占0.5%，富集的金属矿物大部分以单矿物砂存在；第二段浮选的石英和长石中所含的金属元素微乎其微，可忽略不计。磁尾、强磁尾及第一段浮尾中只占全部尾矿的28%，再分选其中有价金属元素很容易，回收率高、成本低。
0 v5 ^' o& v' c! o2 E/ ~9 q% ?    永磁选磁尾中，云母占26%，第一段浮尾中云母占2.3%。应用于灭火剂、电焊条、电气设备和电工器材绝缘材料、云母纸、沥青纸等，只需再经浮选可得到符合市场需求之云母。
    分级出泥和细砂占21.83%，进行脱水回收，是做蒸汽砖的好材料。到此，钼、金、铜矿等尾矿的综合利用既干净又彻底，既利用了资源，又节省了能源，还可以大大减少尾矿的数量。