一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法

摘要

本发明属于堆浸尾渣无害化资源化技术领域，特别涉及一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法；采用双氧水/生物淋洗‑重选‑臭氧处理‑筛分‑重选‑浓缩压滤‑活性炭催化氧化的工艺，实现了黄金行业堆浸尾渣无害化综合回收金精矿与砂石骨料，本发明流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定可靠、运行成本低且收益高、尾矿综合利用率高，多方面解决了黄金矿山面临的堆浸尾矿处理处置难的问题。

说明书

技术领域

本发明属于堆浸尾渣无害化资源化技术领域，特别涉及一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法。

背景技术

随着经济的发展，矿物资源不断被开发，黄金资源量及高品位金矿石越来越少，为了充分地利用资源，采用堆浸法提金对低品位金矿石及生产残渣、尾矿等的选矿、再利用是很适合的方法。随着我国黄金工业的迅速发展，堆浸尾渣产生的数量也日渐增长，传统堆浸尾矿处理方法多采用尾矿库存放的方式进行处置，不仅占用大量土地，严重污染环境，对尾矿库造成安全隐患，还浪费了尾矿中丰富的有用成分。按照《国家危险废物名录》(2016年版)，氰渣被列入名录，堆浸尾渣成为危险废物。为加强黄金行业氰渣的环境管理，国家于2018年发布《黄金行业氰渣污染控制技术规范》(HJ 943-2018)(以下简称《氰渣规范》)，规定了黄金行业金矿石氰化、金精矿氰化、氰化堆浸过程产生的氰渣在贮存、运输、脱氰处理、利用和处置过程中的污染控制及监测制度要求。

近年来针对黄金行业尾矿提出一些新方法、新工艺。主要为回收尾矿中的有价金属、制备生产建筑材料和用作矿山采空区充填材料等。由于堆浸尾矿的危险废物属性，在堆浸尾矿的全过程安全处理处置过程中，导致其运行成本较高，尾矿综合利用率低，推广应用存在困难。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法，是一种黄金行业堆浸尾渣无害化综合回收金精矿与砂石骨料的方法，本方法工艺流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定可靠、运行成本低且收益高、尾矿综合利用率高，多方面解决了黄金矿山面临的堆浸尾矿处理处置难的问题。

一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤一，采用双氧水对堆浸尾矿进行喷淋洗涤预处理，得到预处理后的堆浸尾矿和预处理洗液，再采用生物菌液对预处理后的堆浸尾矿进行喷淋洗涤，得到堆浸尾渣和生物淋洗洗液；将预处理洗液和生物淋洗洗液统一收集经改性活性炭柱吸附过滤后重新利用，其中在改性活性炭柱的停留时间为20～60min；

步骤二，全部堆浸尾渣进行重选预处理，得到重选精矿和尾渣，采用含有臭氧的水流对尾渣进行冲洗，冲洗时间为3～30min；

步骤三，经臭氧水流冲洗后的尾渣进入三水平分选机内加水洗涤并筛分，得到筛上的20～35mm、10～20mm、5～10mm三种粒径碎石以及筛下的5mm以下粒径的筛下物，然后将筛下物置入80目细筛内加水洗涤并筛分，得到粒度为2～5mm的粗砂和2mm以下的砂水混合物；

步骤四，砂水混合物进入离心选金机，经离心选金机处理后得到金精矿和泥水混合物，其中金精矿经脱水筛去除水分，得到脱水金精矿和废水，实现金精矿的分离与回收；

步骤五，步骤四获得的泥水混合物和废水共同进入浓缩罐中，得到浓缩底流和上清液，其中浓缩底流经泵输送至板框压滤机固液分离，产生压滤泥饼；

步骤六，将步骤五得到的上清液收集进入步骤一中的改性活性炭柱吸附过滤，其中改性活性炭柱内的改性活性炭吸附金后生成载金炭。

所述步骤一中双氧水喷淋采用双氧水喷淋系统进行，在该系统中采用质量浓度为30％的双氧水对堆浸尾矿进行喷淋，且双氧水的投加量为0.2～3.0kg/t尾矿。

所述步骤一中生物菌液喷淋采用生物喷淋系统进行，其中该系统的喷淋层控制在4～8m，且该系统采用CG301生物菌种的菌液对预处理后的堆浸尾矿进行喷淋。

所述步骤二中含有臭氧的水流用量为尾渣重量的50～800％，臭氧的投加量为0.005～1.0g/kg水。

所述步骤六，先将步骤五得到的上清液排入循环水池，向循环水池内的液体中通入臭氧，待气水混合后一同由泵输送进入步骤一中的采用改性活性炭作为填料的改性活性炭柱内，接触反应时间控制在20～60min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明实现了堆浸尾矿无害化利用；通过双氧水/生物喷淋洗涤方法，尾矿经洗涤处理，达到《氰渣规范》堆浸尾矿倒堆作业相关要求，实现了堆浸尾矿的无害化，运行成本低、环境无毒无害。

2.本发明实现了堆浸尾矿无害化资源化利用过程废水零排放；在无害化资源化利用过程产生堆浸尾矿淋洗液与浓缩罐上清液，堆浸尾矿淋洗液经过循环淋洗液深度净化系统净化后循环利用，浓缩罐上清液则进入循环水处理系统，经过臭氧氧化联合改性活性炭对循环水中微量的氰化物进行处理后作为工艺水循环使用，废水零排放，清洁环保。

3.本发明实现了堆浸尾矿的“零排放”；通过“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺，从堆浸尾矿中分步回收金精矿与砂石骨料等，实现堆浸尾矿的百分之百资源化利用，综合利用率高。本方法工艺流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定可靠、运行成本低且收益高、尾矿综合利用率高，不仅解决了堆浸尾矿堆存尾矿库的处置方式带来的资源、环境、安全和土地等诸多问题，还能充分回收堆浸尾矿中有价组分、砂石骨料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

一种黄金行业堆浸尾渣无害化资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤一，采用双氧水对堆浸尾矿进行喷淋洗涤预处理，得到预处理后的堆浸尾矿和预处理洗液，再采用生物菌液对预处理后的堆浸尾矿进行喷淋洗涤，得到堆浸尾渣和生物淋洗洗液；将预处理洗液和生物淋洗洗液统一收集进入循环淋洗液深度净化系统，使其经循环淋洗液深度净化系统内的改性活性炭柱吸附过滤后重新利用，其中在改性活性炭柱的停留时间为20～60min；

步骤二，全部堆浸尾渣进行重选预处理，得到重选精矿和尾渣，采用含有臭氧的高压水流对尾渣进行冲洗，冲洗时间为3～30min；其中高压水流的工作压力范围是100bar-1000bar之间；

其中重选通过削剥解析系统实现，所述削剥解析系统为全密闭结构，设备成水平滚筒状，前段进料口注入高压含有臭氧的水流，对尾矿进行冲刷，同时设备内部不停旋转，在推动物料前进的同时可实现物料的强力摩擦，进一步降解污染物的含量，从而实现污染物的去除，提高金的剥离率。

步骤三，经臭氧水流冲洗后的尾渣进入三水平分选机内加水洗涤并筛分，得到筛上的20～35mm、10～20mm、5～10mm三种粒径碎石以及筛下的5mm以下粒径的筛下物，然后将筛下物置入80目细筛内加水洗涤并筛分，得到粒度为2～5mm的粗砂和2mm以下的砂水混合物，该步骤得到三种粒径的碎石与一种规格的粗砂；

步骤四，筛下的砂水混合物进入离心选金机，经离心选金机处理后得到金精矿和泥水混合物，其中金精矿经脱水筛去除水分，得到脱水金精矿和废水，实现金精矿的分离与回收；

步骤五，步骤四获得的泥水混合物和废水共同进入浓缩罐中，得到浓缩底流和上清液，其中浓缩底流经泵输送至板框压滤机固液分离，产生压滤泥饼；

步骤六，将步骤五得到的上清液收集进入步骤一中的循环淋洗液深度净化系统，经循环淋洗液深度净化系统内的改性活性炭柱吸附过滤，其中改性活性炭柱内的改性活性炭吸附金后生成载金炭。

所述步骤一中双氧水喷淋采用双氧水喷淋系统进行，在该系统中采用质量浓度为30％的双氧水对堆浸尾矿进行喷淋，且双氧水的投加量为0.2～3.0kg/t尾矿。

所述步骤一中生物菌液喷淋采用生物喷淋系统进行，其中该系统的喷淋层控制在4～8m，且该系统采用CG301生物菌种的菌液对预处理后的堆浸尾矿进行喷淋。

所述步骤一和步骤六中循环淋洗液深度净化系统内的改性活性炭柱内采用改性活性炭作为填料，运行成本低、环境无毒无害，能有效降解堆浸尾矿中的氰化物，固定重金属离子，同时能够有效回收堆浸尾渣中的金。

所述步骤二，削剥解析系统强化分离系统的反冲洗水流量(含有臭氧的高压水流用量，用量是指含有臭氧的高压水的质量)为尾渣处理量的50～800％，采用臭氧氧化系统向削剥解析系统前段进料口注入的高压水流中投加臭氧，其中臭氧投加量为0.005～1.0g/kg堆浸尾渣。

所述步骤二中含有臭氧的水流用量为尾渣重量的50～800％，臭氧的投加量为0.005～1.0g/kg水。

所述步骤六，先将步骤五得到的上清液排入循环水池，向循环水池内的液体中通入削剥解吸系统的余臭氧，待气水混合后一同由泵输送进入步骤一中的循环淋洗液深度净化系统内采用改性活性炭作为填料的改性活性炭柱内，接触反应时间控制在20～60min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。充分利用削剥解吸系统余臭氧，臭氧氧化联合改性活性炭对循环水中微量的氰化物进行处理。

实施例1：

某堆浸尾矿采用“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺，其中：

(1)双氧水/生物淋洗系统：生物喷淋系统采用CG301生物菌种，喷淋层控制4m，双氧水喷淋系统采用质量浓度为30％的双氧水，投加量为0.2kg/t，循环淋洗液深度净化系统采用改性活性炭作为填料，经改性活性炭柱吸附过滤重新利用，改性活性炭柱的停留时间为20min，吸附金后生成载金炭。

(2)削剥解析系统：淋洗完的堆浸尾渣进入削剥解析系统进行重选预处理，削剥解析系统的填充率控制在0.05，含臭氧水的冲洗时间为3min，强化解离系统的反冲洗水流量为尾渣处理量的50％，臭氧投加量为0.005g/kg。

(3)重选预处理后的尾渣进入三水平分选机与细筛，加水洗涤并筛分，该步骤得到三种粒径的碎石与一种规格的粗砂；筛下的砂水混合物则进入离心选金机与脱水筛，实现金精矿的分离与回收；筛下泥水混合物进入浓缩罐中浓缩后底流经泵输送至板框压滤机固液分离，产生压滤泥饼。

(4)浓缩罐上清液排入循环水池，循环水池前段水由泵输送进入进行循环水处理系统，采用臭氧氧化联合改性活性炭工艺，接触反应时间为20min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。

(5)堆浸尾矿经过该工艺流程后，产生三种粒径碎石和两种规格的砂，符合《建设用砂》(GB/T 14684-2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685-2011)两项产品质量标准，可作为建材原料进行销售；回收载金炭、金精矿，满足《载金炭》(YS/T 3014-2013)、《金矿石》(GB/T 32840-2016)产品质量标准，其中金精矿品位达到2.0g/t。

具体实例2：

某堆浸尾矿采用“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺，其中：

(1)双氧水/生物淋洗系统：生物喷淋系统采用CG301生物菌种，喷淋层控制6m，双氧水喷淋系统采用质量浓度为30％的双氧水，投加量为1.5kg/t，循环淋洗液深度净化系统采用改性活性炭作为填料，经改性活性炭柱吸附过滤重新利用，改性活性炭柱的停留时间为30min，吸附金后生成载金炭。

(2)削剥解析系统：淋洗完的堆浸尾渣进入削剥解析系统进行重选预处理，削剥解析系统的填充率控制在0.3，总冲洗时间为15min，强化解离系统的反冲洗水流量为尾渣处理量的400％，臭氧投加量为0.5g/kg。

(3)重选预处理后的尾渣进入三水平分选机与细筛，加水洗涤并筛分，该步骤得到三种粒径的碎石与一种规格的粗砂；筛下的砂水混合物则进入离心选金机与脱水筛，实现金精矿的分离与回收；筛下泥水混合物进入浓缩罐中浓缩后底流经泵输送至板框压滤机固液分离，产生压滤泥饼。

(4)浓缩罐上清液排入循环水池，循环水池前段水由泵输送进入进行循环水处理系统，采用臭氧氧化联合改性活性炭工艺，接触反应时间为40min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。

(5)堆浸尾矿经过该工艺流程后，产生三种粒径碎石和两种规格的砂，符合《建设用砂》(GB/T 14684-2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685-2011)两项产品质量标准，可作为建材原料进行销售；回收载金炭、金精矿，满足《载金炭》(YS/T 3014-2013)、《金矿石》(GB/T 32840-2016)产品质量标准，其中金精矿品位达到8.33g/t。

具体实例3：

某堆浸尾矿采用“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺，其中：

(1)双氧水/生物淋洗系统：生物喷淋系统采用CG301生物菌种，喷淋层控制8m，双氧水喷淋系统采用质量浓度为30％的双氧水，投加量为3.0kg/t，循环淋洗液深度净化系统采用改性活性炭作为填料，经改性活性炭柱吸附过滤重新利用，改性活性炭柱的停留时间为60min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。

(2)削剥解析系统：淋洗完的堆浸尾渣进入削剥解析系统进行重选预处理，削剥解析系统的填充率控制在0.5，总冲洗时间为30min，强化解离系统的反冲洗水流量为尾渣处理量的800％，臭氧氧化系统的臭氧投加量为1.0g/kg。

(3)重选预处理后的尾渣进入三水平分选机与细筛，加水洗涤并筛分，该步骤得到三种粒径的碎石与一种规格的粗砂；筛下的砂水混合物则进入离心选金机与脱水筛，实现金精矿的分离与回收；筛下泥水混合物进入浓缩罐中浓缩后底流经泵输送至板框压滤机固液分离，产生压滤泥饼。

(4)浓缩罐上清液排入循环水池，循环水池前段水由泵输送进入进行循环水处理系统，采用臭氧氧化联合改性活性炭工艺，接触反应时间为60min，改性活性炭吸附金后生成载金炭。

(5)堆浸尾矿经过该工艺流程后，产生三种粒径碎石和两种规格的砂，符合《建设用砂》(GB/T 14684-2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685-2011)两项产品质量标准，可作为建材原料进行销售；回收载金炭、金精矿，满足《载金炭》(YS/T 3014-2013)、《金矿石》(GB/T 32840-2016)产品质量标准，其中金精矿品位达到15g/t。

综上所述，本发明运用“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺实现黄金行业堆浸尾渣无害化综合回收金精矿与砂石骨料。

堆浸尾矿无害化资源化采用“双氧水/生物淋洗-削剥解析-筛分-重选-浓缩压滤-活性炭催化氧化”工艺，能够有效保证综合利用产生的各粒径砂石毒性浸出液中氰化物浓度均低于0.2mg/L，满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水体环境质量要求，砷、铜、铅、锌、镉、铬、镍、锰等可浸出重金属含量满足《固体废物再生利用污染物防治技术导则》(HJ 1091-2020)规定的相关污染控制要求，综合利用工艺产生的各粒径砂石符合《建设用砂》(GB/T 14684-2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T 14685-2011)两项产品质量标准；同时有效回收尾矿以及液相中的金，形成载金炭及金矿石产品，载金炭与《载金炭》(YS/T3014-2013)中规定的载金炭生产过程相同，符合相关国家污染物排放(控制)标准和技术规范；形成载金炭、金矿石产品及砂石产品，市场供不应求，可实现销售。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。