硫化金銅礦浮選系統(tǒng)中硫和砷的遷移轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、以湖北某矽卡巖型硫化金銅礦為例，對(duì)浮選法矽卡巖型硫化金銅礦選礦系統(tǒng)礦石組分中硫、砷元素的賦存和遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)行了研究。通過對(duì)浮選系統(tǒng)中的原礦、精礦、尾砂和選礦廢水進(jìn)行取樣測(cè)試，展現(xiàn)了硫元素和砷元素在浮選系統(tǒng)中的遷移分布規(guī)律；結(jié)合尾砂毒性浸出試驗(yàn)和形態(tài)分析試驗(yàn)結(jié)果，評(píng)估了尾砂中砷的穩(wěn)定性；采用化學(xué)物相法、XRD、MLA（Mineral Liberation Analyser自動(dòng)礦物分析儀）多手段的聯(lián)合測(cè)試，詮釋了原礦及浮選產(chǎn)品金銅精礦、硫精礦

2、、鐵精礦和尾砂的構(gòu)成物相及硫和砷元素的結(jié)合構(gòu)型、賦存狀態(tài)、嵌布特征。研究工作的主要成果如下：
　　1、浮選系統(tǒng)中的硫元素和砷元素遷移分布規(guī)律：
　?、僭V中硫元素在浮選系統(tǒng)內(nèi)的遷移分布比例依次為：金銅精礦>硫精礦>尾砂>損失>鐵精礦。砷元素在浮選系統(tǒng)內(nèi)的遷移分布比例依次為：尾砂>硫精礦>金銅精礦>鐵精礦>選礦廢水>損失。
　?、谏樵匦螒B(tài)Dold提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各礦石中T1水溶態(tài)與T2可交換態(tài)砷含量極少，硫精礦和金銅

3、精礦存在微量的T3羥基氧化態(tài)，鐵精礦中存在微量的T4原生氧化鐵態(tài)，各礦物中 T5有機(jī)態(tài)及次生硫化銅態(tài)含量均極少，均含有一定量的T6原生硫化態(tài)，絕大部分則以T7殘?jiān)鼞B(tài)存在。表明經(jīng)過浮選過程后，微量的砷被氧化釋放，但砷元素主要以T7殘?jiān)鼞B(tài)存在的情況沒有改變。
　　2、尾砂中的砷具有較高的穩(wěn)定性：
　?、俣拘越鰧?shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尾礦中砷元素浸出值較低，暫不具備浸出毒性，根據(jù)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599

4、-2001）中規(guī)定的第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物的定義，僅就砷元素而言，尾砂歸屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。
　　②尾砂中砷元素98％以上均以殘?jiān)鼞B(tài)形態(tài)存在，同時(shí)尾礦中砷的載體礦物為砷元素提供天然保護(hù)層，因而尾礦中砷元素其賦存狀態(tài)較為穩(wěn)定。尾礦庫廢水中，砷的檢測(cè)結(jié)果均低于原子熒光法的檢出限，佐證了砷的賦存狀態(tài)穩(wěn)定，一般條件下難以釋放到環(huán)境中。尾砂中砷的高度穩(wěn)定性提示了尾砂綜合利用的可行性。
　　3、金銅礦中硫和砷元素的構(gòu)成物相、結(jié)合

5、構(gòu)型、賦存狀態(tài)和嵌布特征：
　?、倭蛟卦诘V物中主要存在形式為磁性硫、硫酸鹽硫和硫化物硫，在原礦、硫精礦、金銅精礦、鐵精礦和尾礦中，硫元素均主要以硫化物存在，經(jīng)過浮選工藝之后，硫化物富集至硫精礦和金銅精礦之中，磁性硫大多富集至鐵精礦中，尾砂中全硫含量大大減少。砷元素在礦物中主要存在形式為氧化砷類、砷酸鹽類、硫砷化物類和砷的其他形態(tài)。浮選系統(tǒng)中的原礦、硫精礦、鐵精礦和尾礦中，均含有一定量的氧化砷類，硫精礦、鐵精礦和尾礦中含有一定量的

6、砷酸鹽類，原礦、硫精礦、金銅精礦、鐵精礦和尾礦中均有一定量的砷硫化物存在，難氧化的砷其他形態(tài)含量較大，含量均在92%左右。
　　② XRD圖譜分析發(fā)現(xiàn)，原礦中主要為黃鐵礦、黃銅礦、菱鐵礦和斑銅礦以及脈石礦物石英、鈣鐵榴石和方解石；硫精礦中主要為黃鐵礦、菱鐵礦和石英；金銅精礦中主要為黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、菱鐵礦和石英；尾礦中脈石礦物主要為石英、方解石、綠泥石和鈣鐵榴石；而尾礦中硫化礦可檢測(cè)到的有閃鋅礦、方鉛礦和透輝石。原礦、精礦、

7、尾礦的XRD圖譜分析結(jié)果中，未見含砷獨(dú)立礦石的物相。
　?、跰LA測(cè)試結(jié)果表明，原礦中硫和砷元素共存的獨(dú)立礦物為硫砷銅礦、砷黝銅礦和毒砂，以毒砂為主，其中硫砷銅礦主要與黃銅礦、黃鐵礦連生以及部分包裹在方解石內(nèi)；砷黝銅礦包裹于石英內(nèi)；毒砂主要以礦物單體存在，或是包裹微細(xì)磁黃鐵礦顆粒。經(jīng)過浮選過程后，與黃鐵礦連生的砷黝銅礦轉(zhuǎn)移至硫精礦中，與斑銅礦連生的硫砷銅礦，包裹于斑銅礦的砷黝銅礦、毒砂單體浮選至金銅精礦中。金銅精礦中主要為硫砷銅礦